最少拍控制系统设计计算机控制系统课程设计

计算机控制系统设计 本设计课程的主要目的是设计一个最少拍控制系统，实现在计算机控制系统中的实际应用。该设计课程的主要内容包括硬件电路设计、控制算法设计、软件设计等方面。 一、硬件电路设计 在本设计中，我们使用 89C51 单片机和 ADC、DAC 等电路来实现计算机控制系统的硬件电路设计。该电路由模入电路、模出电路和被控对象三部分组成。模入电路使用 ADC0809 等模块，可以接受双极性电压输入（-5V~+5V）。模出电路使用 TLC7528 和运放等模块，可以输出双极性电压（-5V~+5V）。被控对象由运放电路实现。 二、控制算法设计 在本设计中，我们使用最少拍控制算法来控制系统。该算法可以使系统达到最小的超调，提高系统的稳定性和响应速度。 三、软件设计 在本设计中，我们使用 C 语言来编写软件程序。软件程序包括主程序、中断程序、A/D 转换程序、滤波程序、最少拍控制程序、D/A 输出程序等。这些程序都是在 89C51 单片机上运行的。 四、课程设计要求 在本设计中，我们需要满足以下几点要求： 1. 模入电路能够接受双极性电压输入（-5V~+5V），模出电路能够输出双极性电压（-5V~+5V）。 2. 模入电路使用两个通道分别采集被控对象的输出和给定信号。 3. 每个同学选择不同的被控对象，并且设计无纹波最少拍控制器。 4. 定时中断间隔可以在 10-50ms 中选取，采样周期取采样中断间隔的整数倍，可以取 1000-2000ms，由实验结果确定。 5. 滤波方法可以选择平均值法、中值法等。 五、实验结果 在本设计中，我们需要在实验中完成以下几点： 1. 控制系统能够正确运行。 2. 正确整定 PID 参数后，系统阶跃响应的超调<15%。 六、课程设计报告 在本设计中，我们需要提交一份课程设计报告，该报告需要包含以下内容： 1. 课程设计的目和设计的任务。 2. 课程设计的要求。 3. 控制系统总框图及系统工作原理。 4. 控制系统的硬件电路连接图（含被控对象），电路的原理。 5. 软件设计流程图及其说明。 6. 电路设计、软件编程、调试中遇到的问题及分析解决方法。 7. 实验结果及其分析。 8. 体会。 通过本设计课程，我们可以学习计算机控制系统的设计和实现，并且能够掌握控制算法设计、硬件电路设计、软件设计等方面的知识。同时，我们也可以通过实验结果来验证设计的正确性和有效性。