計算機控制系統(tǒng)課程設(shè)計---最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-02 17:50本頁面
【正文】 6. 濾波方法可選擇平均值法，中值法等。五、課程設(shè)計實驗結(jié)果1. 控制系統(tǒng)能正確運行。2．課程設(shè)計的要求。4．控制系統(tǒng)的硬件電路連接圖（含被控對象），電路的原理。6．電路設(shè)計，軟件編程、調(diào)試中遇到的問題及分析解決方法。8．體會?！队嬎銠C控制技術(shù)》是一門理論性、實用性和實踐性都很強的課程，課程設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)占有更加重要的地位。通過課程設(shè)計，加深對學(xué)生控制算法設(shè)計的認(rèn)識，學(xué)會控制算法的實際應(yīng)用，使學(xué)生從整體上了解計算機控制系統(tǒng)的實際組成，掌握計算機控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方法和設(shè)計步驟，編程調(diào)試，為從事計算機控制系統(tǒng)的理論設(shè)計和系統(tǒng)的調(diào)試工作打下基礎(chǔ)。1. 硬件電路設(shè)計：89C51最小系統(tǒng)加上模入電路（用ADC0809等）和模出電路（用TLC7528和運放等）；由運放實現(xiàn)的被控對象。3. 軟件設(shè)計：主程序、中斷程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、濾波程序、最少拍控制程序、D/A輸出程序等。2. 模入電路用兩個通道分別采集被控對象的輸出和給定信號。被控對象有積分環(huán)節(jié)的按斜坡輸入信號設(shè)計控制器，否則按階躍輸入信號設(shè)計控制器。6. 濾波方法可選擇平均值法，中值法等。2 最小拍控制方案設(shè)計 控制系統(tǒng)總體介紹數(shù)字控制器的連續(xù)化控制技術(shù)，是立足于連續(xù)控制系統(tǒng)控制器的設(shè)計，然后在計算機上進行數(shù)字模擬來實現(xiàn)的，這種方法在被控對象的特性不太清楚的情況下，人們可以充分利用技術(shù)成熟的連續(xù)化設(shè)計技術(shù),并把它移植到計算機上予以實現(xiàn)。由于控制任務(wù)的需要，當(dāng)所選擇的采樣周期比較大或?qū)刂瀑|(zhì)量要求比較高時，必須從被控對象的特性出發(fā)，直接根據(jù)計算機控制理論（采樣控制理論）來設(shè)計數(shù)字控制器，這類方法稱為離散化設(shè)計方法。所謂最少拍控制，就是要求閉環(huán)系統(tǒng)對于某種特定的輸入在最少個采樣周期內(nèi)達(dá)到無靜差的穩(wěn)態(tài)，且閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)具有以下形式：式中N是在可能情況下的最小正整數(shù)。最小拍閉環(huán)控制系統(tǒng)包括給定值，輸出值，D/A轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，數(shù)字控制器，被控對象，零階保持器等環(huán)節(jié)。D(z)為計算機控制系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)，U(z)為輸出的控制量，然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后得到模擬控制量U(t)對包含零階保持器的被控量進行控值進而達(dá)到要求的最小拍控制的目的。IN1~IN5的模擬量的允許輸入范圍：0~。就是說，輸入到外端口的電壓Uout和進入轉(zhuǎn)換的電壓Uin的關(guān)系是Uin=(Uout+Vcc)/2,因此能夠在IN7端口加上5V~+。具體的說，就是R2左端的電壓為轉(zhuǎn)換輸出的單極性電壓Vdan,該電壓的大小為，這就是原本單極性輸出的正常電壓。又因為放大器2號端子向右可以認(rèn)為是斷路，沒有電流。 給定的被控對象的實現(xiàn)課程設(shè)計任務(wù)書中有8個被控對象，我們?nèi)∑渲幸粋€分析被控對象是如何實現(xiàn)的。總之，通過這個例子我說明了積分環(huán)節(jié)、時間常數(shù)和放大系數(shù)是如何在接線中實現(xiàn)的。4 最小拍無紋波系統(tǒng)控制算法設(shè)計 最小拍無紋波控制的基本原理最小拍控制的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)要求有如下的形式：這一形式表明經(jīng)歷有限個采樣周期后輸出能跟上輸入的變化，系統(tǒng)在采樣點沒有靜差。顯然，為了使能夠?qū)崿F(xiàn)，F(xiàn)(z)首項應(yīng)為1，即因此最少拍控制器D(z)為最小拍無紋波控制系統(tǒng)要求在非采樣時間的時候也沒有偏差，因此必須滿足：①對階躍輸入，當(dāng)t≥NT時，有y(t)=常數(shù)。(t)=常數(shù)。39。因此，設(shè)計最小拍無紋波控制器時，對速度輸入函數(shù)進行設(shè)計，則Gc(s)必須至少有一個積分環(huán)節(jié)，使得控制信號u(k)為常值時，Gc(s)的穩(wěn)態(tài)輸出是所要求的速度函數(shù)。最小拍控制的廣義對象含有D個采樣周期的純滯后所以其中。因此 最小拍無紋波控制的算法實現(xiàn)對于具體的
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