smith預(yù)估器控制設(shè)計(jì)【計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用】-免費(fèi)閱讀
【正文】 對(duì) Smith 預(yù)估器的理解通過(guò)使用 Matlab 仿真，更加直觀的看到了 Smith 預(yù)估器的作用效果，看到了系統(tǒng)的輸 出響應(yīng)曲線變得更加穩(wěn)定平滑。 i=0。 C1K3= C1K2。 C1K11= C1K10。 //總中斷開(kāi)； while(1)。 TMOD=0X01。 } main() { C1K0=C1K1=C1K2=C1K3=C1K4=C1K5=C1K6=C1K7=C1K8 =C1K9=C1K10=C1K11=C1K12=0。 ST=0。j++) 。//分別為 k， k1 時(shí)刻的控制器的輸出 uchar EK0,EK1。//P0 為 AD 的數(shù)據(jù)接口； sbit ST=P3^0。 XFER：數(shù)據(jù)傳送控制，低電平有效，故直接接地。 (2) 由于 ADC0809 需要 500KHz 的時(shí)鐘源，利用單片機(jī) AT89S52 的 ALE 引腳輸出的脈沖信號(hào)其頻率為單片機(jī)工作晶振的六分之一，此處單片機(jī)采用 12MHz的晶振，則需經(jīng)過(guò) 4 分頻后供給 ADC0809 的 CLK 端。 四、 電路設(shè)計(jì)及元件選型 控制器部分需要 AD 轉(zhuǎn)換器， DA 轉(zhuǎn)換器，反相器，運(yùn)算放大器，單片機(jī)。 帶 Smith 純滯后補(bǔ)償?shù)挠?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)框圖如下所示： R ( s ) Y ( s )so esG ??)(TD ( z ) )( zD ?E ( z )U ( z )Z O HT TTG ( s ) 圖 2 帶 Smith 純滯后補(bǔ)償?shù)挠?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)框圖 上圖所示 ZOH 為零階保持器，傳遞函數(shù)為： sesG Tsh??? 1)( ，并且有： lT??（ l 為大于 1 的整數(shù)， T 為采樣周期）由已知可知 T=， s12?? ， 則6 T?? ? ?。最后通過(guò) Proteus進(jìn)行單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)如何通過(guò)單片機(jī)、 AD 和 DA 進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合。 報(bào)告內(nèi)容 : 1. 控制系統(tǒng)仿真和設(shè)計(jì)步驟，應(yīng)包含性能曲線、采樣周期的 選擇、數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)和差分方程； 2. 元器件選型，電路設(shè)計(jì)，以及繪制的 Protel原理圖； 3. 軟件流程圖，以及含有詳細(xì)注釋的源程序； 4. 設(shè)計(jì)工作總結(jié)及心得體會(huì)； 5. 列出所查閱的參考資料。 三、 控制系統(tǒng)仿真 設(shè)計(jì) 已知純滯后負(fù)反饋控制系統(tǒng)方框圖，如下： r ( t )—y ( t )D ( s )sp esG??)(u ( t ) 圖 1 純滯后負(fù)反饋控制系統(tǒng)方框圖 其中 D(s)為調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)， 60 18() 51seGs s ?? ?為對(duì)象傳遞函數(shù)，其中 sesG ??)(0包含純滯后特性，0 18() 51Gs s? ?，純滯后時(shí)間常數(shù) ? =12s。純滯后信號(hào)可以用存儲(chǔ)單元法近似產(chǎn)生。通過(guò)適當(dāng)?shù)耐饨与娐罚?ADC0809 可對(duì) 0~5V的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)換器 DA 轉(zhuǎn)換器選擇 DAC0832,DAC0832 是具有兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)寄存器的 8 位DAC,它能直接與 51 單片機(jī)相連，其主要特性為： a)分辨率為 8 位 b)電流輸出，穩(wěn)定時(shí)間為 1s c)可雙緩沖輸入，單緩沖輸入或直接數(shù)字輸入 ,單一電源供電 DA 轉(zhuǎn)換器的電路設(shè)計(jì)： (1)參考電壓選擇 +5V，直接與供電電源相連。單片機(jī)采用 12M 晶振，則其機(jī)器周期為 1us。 //DAC0832 讀 uchar C1K0,C1K1,C1K2,C1K3,C1K4,C1K5,C1K6,C1K7,C1K8,C1K9,C1K10,C1K11,C1K12。itime。 delay(10)。 value=ADC0809 。 rd=0。 //先清零 DA； TR0=1。 C1K0=*UK1+*C1K1。 C1K6= C1K5。 CK1=CK0。 不帶 Smith 預(yù)估器的系統(tǒng)響應(yīng)曲線波動(dòng)非常大， 加上補(bǔ)償器后效果有所改觀。 最后硬件模擬也順利調(diào)試出來(lái) ，設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期目的。 //延時(shí) 50ms EA=1。 UK0=UK1+***CK0+*CK1。 C1K8= C1K7。 //循環(huán) 10 次 實(shí)現(xiàn) 采樣 if(i==10) { in0=adin()。 TR0=0。 EK1=0。 OE=1。 EOC=1。 //系統(tǒng)輸入采樣 void delay(uchar time) //延時(shí) { uchar i,j。 //ADC0809 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志 define DAC0832 P2//P1 為 DA的數(shù)據(jù)接口； sbit wr=P3^3。 (3) DA 的八路輸入，與單片機(jī)的 P1 口相連，高低位依次對(duì)應(yīng)。 (5)AD 轉(zhuǎn)換結(jié)束后， EOC 腳輸出高電平，此時(shí)單片機(jī)接收 EOC 信號(hào)，讀取 AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果，將 EOC 腳經(jīng)反相器與單片機(jī)的 INT0 腳相連。片內(nèi)帶有鎖存功能的 8 路選 1 的模擬開(kāi)關(guān)，有 CBA 的編碼來(lái)決定所選的通道。擴(kuò)充響應(yīng)曲線法是在模擬 PID控制器響應(yīng)曲線法的基礎(chǔ)上推廣應(yīng)用到數(shù)字 PID控制器參數(shù)整定的方法。然后對(duì)元器件進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)電路，繪制原理圖并且在單片機(jī)上編程實(shí)現(xiàn)控制算法。 《計(jì)算機(jī)控制》課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題目 : Smith 預(yù)估器控制設(shè)計(jì) 姓名 : 學(xué)號(hào) : 2021 年 11 月 28 日 《計(jì)算機(jī)控制》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 題 目 Smith 預(yù)估器控制設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)間 2021年 11 月 21 日 至 2021 年 11 月 28 日 共 1 周 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)任務(wù)： 被控對(duì)象為 18() 51Gs s? ?， T=，畫(huà)出系統(tǒng)框圖，采用 PID控制，設(shè)計(jì) Smith
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