計算機控制課程設計--串聯(lián)校正控制器設計(編輯修改稿)
2024-07-10 14:19 本頁面
【文章內容簡介】 10kVCCC3 10UF234567891RP110kVREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16DI07RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19U3 DAC0832VCCVCCVCCGNDGNDVCCVIN+6VIN7VREF/29CLK IN4A GND8RD2WR3INTR5CS1D GND10DB7(MSB)11DB612DB513DB414DB315DB216DB117DB0(LSB)18CLK R19VCC20U2 ADC0804GNDR210kC4150pFGNDAnalog InputGND GNDVCCGNDGNDGND321411Analog OutputVCCVCCGNDGNDVCC 10VVCC 10V 數(shù)字控制器的設計以及被控對象的離散化 由模擬控制器到數(shù)字控制器的實現(xiàn)有許多方法，比如一階前向差分、一階后向差分、雙線性變換法、零極點匹配法等等?？?慮到雙線性變換發(fā) 使用方便且有一定精度， 故選取其作為離散化方法。 上一步選取了采樣周期為 ，由 Matlab運算得到離散化之后的控制器脈沖傳函為 ： 0 .9 8 1 5 z 0 .9 6 9 8 z 0() .9 5 1 2cGz ? 求得相應的差分方程為： ( ) 0. 98 15 ( ) 0. 96 98 ( 1 ) 0. 95 12 ( 1 )u k e k k u k? ? ? ? ?。 被控對象采用零階保持器離散化，最終的離散化系統(tǒng)方框圖如圖 6所示： 控 制 器 被 控 對 象/AD /DA+圖 6 離散系統(tǒng)方框圖 用 simulink 對系統(tǒng)進行仿真 ， 可得 到系統(tǒng)的階躍響應曲線： 圖 7 simulink仿真圖 圖 8 離散系統(tǒng)階躍響應曲線 與原系統(tǒng)相比，相差不大。下面給出離散化前后的 bode 圖： 圖 9 離散化前后 bode圖 上圖中，實線為離散前系統(tǒng)的 bode 圖，點畫線為離散化之后的 bode 圖，可以看出，兩者差別不大，可以滿足要求。 程序設計 程序設計的總體 思路是采用外部中斷的方式進行。首先啟動 A/D轉換，當轉換完成時， 觸發(fā)單片機外部中斷，進入中斷服務子程序程序。在中斷服務程序中，進行控制量的求取 ，然后再次啟動 A/D 轉換，中斷返回 。 D/A 采用直通工作方式，即只需要變化數(shù)據(jù)輸入端，其模擬輸出就緊跟著變化。 由于 D/A 的轉換時間為1us，而 A/D轉換時間為 100us，故 D/A 芯片有足夠的時間完成轉換。 使用 keil 開發(fā)環(huán)境 進行程序編寫調試。 并且 利用 keil 的軟件調試模式進行計算 中斷服務子程序運行一次所需要的時間 。 進而可以 計算出每個周期內采樣、轉換與計算輸出所需的總時間，然后與確定的采樣周期相比較，確定采樣周期的選取是否符合條件 。 軟件調試界面如圖 10所示： 圖 10 Keil軟件調試模式 分別對進入中斷以及中斷返回進行計
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