計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)--串聯(lián)校正控制器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-10 14:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(shè)計(jì)以及被控對(duì)象的離散化 由模擬控制器到數(shù)字控制器的實(shí)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(diǎn)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(yùn)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(yīng)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(duì)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(duì) 象/AD /DA+圖 6 離散系統(tǒng)方框圖 用 simulink 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真 ， 可得 到系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線： 圖 7 simulink仿真圖 圖 8 離散系統(tǒng)階躍響應(yīng)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(shí)線為離散前系統(tǒng)的 bode 圖，點(diǎn)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(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)的總體 思路是采用外部中斷的方式進(jìn)行。首先啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換完成時(shí)， 觸發(fā)單片機(jī)外部中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)子程序程序。在中斷服務(wù)程序中，進(jìn)行控制量的求取 ，然后再次啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換時(shí)間為1us，而 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100us，故 D/A 芯片有足夠的時(shí)間完成轉(zhuǎn)換。 使用 keil 開發(fā)環(huán)境 進(jìn)行程序編寫調(diào)試。 并且 利用 keil 的軟件調(diào)試模式進(jìn)行計(jì)算 中斷服務(wù)子程序運(yùn)行一次所需要的時(shí)間 。 進(jìn)而可以 計(jì)算出每個(gè)周期內(nèi)采樣、轉(zhuǎn)換與計(jì)算輸出所需的總時(shí)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(diào)試界面如圖 10所示： 圖 10 Keil軟件調(diào)試模式 分別對(duì)進(jìn)入中斷以及中斷返回進(jìn)行計(jì)
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