計算機控制系統(tǒng)課程設計--超前滯后矯正控制器設計(編輯修改稿)
2025-07-13 05:22 本頁面
【文章內容簡介】 系統(tǒng)的 Bode圖 5 0050100Magnitude (dB)102101100101102103 3 6 0 2 7 0 1 8 0 9 0Phase (deg)B o d e D i a g r a mG m = 9 . 1 1 d B ( a t 4 7 . 7 r a d / s ) , P m = 4 1 . 3 d e g ( a t 2 4 . 4 r a d / s )F r e q u e n c y ( r a d / s ) 相角裕度 0 ? ??， 幅值裕度 0 dB dB?, 剪切頻率為 ： 0 /c rad s? ? ， 截止頻率為0 /g rad s? ? 離散化的控制器仍舊滿足性能指標的要求，設計合理。 (6)離散系統(tǒng)的階躍響應曲線： 0 0 . 5 1 1 . 500 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c o n d s )Amplitude （ 6）數字控制器的脈沖傳 遞函數： 220 .9 7 1 5 1 .8 8 2 0 .9 1 1 6() 1 .7 1 1 0 .7 1 1 9c zzGz zz??? ?? （ 1）編排結構的選擇 如果使用直接型編排結構，如果控制器中任一系數存在誤差，則將使控制器所有的零極點產生響應的變化，嚴重影響系統(tǒng)的性能。 在控制器設計時采用了超前滯后校正，所以采用串聯(lián)型結構比較簡單，而且任何一系數有誤差，不會使控制器所有的零極點產生相應的變化。 因為 ()cGz有復數零點，故可以寫成 121 1 . 9 3 7 0 . 9 3 8 3( ) 0 . 9 7 1 5 * 1 1 . 7 1 1 0 . 7 1 1 9c zzGz????? （ 2）轉換為差分方程 的形式： ，可以不用考慮。只需在設計好的控制器上加個比例因子即可。 u ( ) ( ) 1. 93 7 ( 1 ) 0. 93 83 ( 2) 1. 71 1 ( 1 ) 0. 71 19 ( 2)k e k e k e k u k u k? ? ? ? ? ? ? ? ? 2． 1元器件選擇 (1)控制器選擇 選擇 8051單片機，外接晶振為 2MHz. (2)A/D選擇 選擇 ADC0809,該 AD有 8路輸入通道， 8位 A/D轉換器，分辨率為 8位，轉換時間為 100s? ， （時鐘為 640KHz時）， 130s? （時鐘為 500KHz時）；單個 +5V供電，模擬輸入電壓范圍為 0到 5V,不需要零點和滿課度校準；內部沒有時鐘，所以需要外接時鐘，時鐘從單片機的 ALE引腳引出。在經過兩個 D觸發(fā)器分頻，從而達到500KHz的時鐘信號。 D觸發(fā)器選擇 74LS174。 A/D轉換時間為 130s? ，應該能滿足設計的要求。 (3)D/A選擇 選擇 DAC0832，分辨率為 8位；可單緩沖，雙緩沖或者直接數字輸入；只需要在滿量程下調整線性度；單一電源供電 +5V到 +15V?？梢詽M足設計的要求。 輸出電壓 值為：82 refout DVU ??? （ 1） A/D轉換電路的設計 將 AD轉換的 ADDA,ADDB,ADDC接地，選擇 IN0鎖存器。 EOC接 ,轉換結束則輸出 1，否則輸出為 0； OE接 ，選擇是否輸出數據。 OE=0,輸出高阻態(tài)， OE=1輸出數字量； ST接 ,轉化開始信號。由 1變零轉換開始； IN0接輸入的模擬數據 e(t)。IN1IN7懸空； Clock接分頻器 SUN7474的輸出端，輸入 500HZ時鐘信號； Vref(+)接 +5V,Vreft()接地， VCC接電源 ,GND接地； ALE地址所存，上跳沿所存，可以接在 。 D0D7接單片機的 。 (2)D/A轉換電路設計 D0D7接單片機的 ，數字量輸入； 將 CS， WR1,WR2,XFER,引腳接地； ILE引腳接 +5V,Vref選擇 +5V,GND接地； 此時 DAC0832處于直通工作方式，一旦有數字量輸入，就直接進入 DAC寄存器，進行 D/A轉換。 （ 3） 8051單片機的電路設計： D/A轉換數字輸入端； A/D轉化數字輸出端； A/D轉換 ST端；
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