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10自动化微型计算机控制技术课程论文题目

10自动化微型计算机控制技术课程论文题目

09自动化《微型计算机控制技术》课程论文题目

请从以下四个题中任选一个完成,以期刊科研论文的格式书写一份报告,题目自拟(应能体现自己设计作品的特点),同时提交仿真或实物作品,并现场演示。

要求:报告控制在4页A4纸左右,不打印源代码。

调试成功者将源代码发至我的邮箱946965990@https://www.wendangku.net/doc/dd5623621.html,

1、以AT89S51为CPU 设计一象限直线加工数控系统。

提示:以L298N 为驱动芯片,两相步进电机为执行机构。采用数字积分直线插补算法。

2、基于AT89S51单片机设计一恒温闭环控制系统(若用Proteus 仿真,被控对象可用Transducers 库中的OVEN 模型)。

要求:控制器参数、目标温度可调,能显示测量温度值。控制算法自己定。

3、基于MCS-51单片机设计一直流电机恒转速闭环调节控制系统。(若用Proteus 仿真,被控对象可用Electromechanical 库中的MOTOR-ENCODER 模型)。

要求:控制器参数、目标转速可调,能显示测量转速。控制算法自己定。

3、针对被控对象s e s s s G 1.0)11.0(5

)(=+=分别用连续化(PID )、离散化和模糊控制方法设

计其数字控制器,并用Matlab 对系统进行仿真调试,对调试结果进行分析。

计算机控制课设.

计算机控制技术课程设计 评语: 考勤(10)守纪(10)过程(30)设计报告(30)答辩(20)总成绩(100) 专业:自动化 班级:动201302 姓名:完新龙 学号:201309314 指导教师:侯涛 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016年07月15日

基于温度传感器的水温控制系统 1.设计要求 1升水加热,要求水温可以在20~100摄氏度范围内进行人工控制,并能在环境温度变化时实现自动调整,以保证在设计的温度。要求最小分辨率率为1摄氏度,温度控制的稳态误差小于0.2摄氏度,能够显示当前的温度。 2.设计方案 设计采用220V交流供电的150W加热器,利用DS18B20进行周期性检测,并将数据传递给单片机。上位机通过单片机传递的实时温度与给定温度进行比较得到误差,通过PID算法得到控制量,送给单片机通过单片机I/O口输出高电平占空比进行控制,实现对加热器控制。 2.1设计原理图 设计原理图如图1所示。 图1 设计原理图 2.2硬件选型 (1)控制器分为上位机和下位机。上位机为控制计算机,通过检测的温度与设定的温度进行比较,由设定的算法计算出控制量u;下位机为AT89C51即单片机,接收由上位机所给出的控制量,对执行机构进行控制。AT89C51具有如下特点:4kB Flash片内内存储器,128 byte RAM,32个外部双向输入输出口,5个中断优先级,2个16位可编程计数器,2个全双工串行通信口。 (2)D/A转换器采用DAC0832,8位D/A转换器,与微处理器完全兼容。DAC0832由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。主要参数:分辨率为0.0039;电流稳定时间1微秒;可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;可单一电源供电(5V-15V);低功耗,20mW。 (3)执行机构采用交流加热器。根据相关资料对于加热一杯水,加热器可以迅速反应,提高动态响应速度。 (4)传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20具有体积小,硬件开销低,

微型计算机控制技术复习总结完整版

《微型计算机控制技术》学科复习总结★第一部分选择题 ?使用说明:本部分对应考试题型的选择题部分,注意看选项答案,莫只记选项! ★★1. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是(C)(1分) A. 0.3V以下 B. 0.7V以上 C. -3V以下 D. +3V以上2.下面关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是( D )。 A.微型计算机控制技术只能用于单片机系统 B.任何控制系统都可以运用微型计算机控制技术 C.微型计算机控制技术不能用于自动化仪表 D.微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表3. 计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是( B )。 A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机 B.按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机 C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作 D.SCC计算机与控制无关 4.关于现场总线控制系统,下面的说法中,不正确的是( C )。 A.省去了DCS中的控制站和现场仪表环节 B.采用纯数字化信息传输 C.只有同一家的FCS产品才能组成系统 D.FCS强调“互联”和“互操作性” 5. 闭环控制系统是指(B) A.系统中各生产环节首尾相连形成一个环 B.输出量经反馈环节回到输入端,对控制产生影响 C.系统的输出量供显示和打印 D.控制量只与控制算法和给定值相关 6. 多路开关的作用是(A) A.完成模拟量的切换 B. 完成数字量的切换 C.完成模拟量与数字量的切换 D. 完成模拟量或数字量的切换 7. 采样-保持电路的逻辑端接+5V,输入端从2.3V变至2.6V,输出端为(A)

微机控制技术习题解答112 (1)

第一章 第二章 三、练习题 28. 设12位D/A转换器DAC1210与8031接口电路连接,如图示: (1).说明电路控制原理 (2).设数据存放在DABUFF为首地址的连续两个存储单元,试编写一完成D/A转换的程序。 答:DAC1210是12位的D/A转换器,单片机的数据线接DAC1210的高八位DI4—DI11,数据线的P0.4到P0.7接DAC1210的数据线的低4位DI0---DI3.DAC1210连线接成双缓冲形式。 地址码写高8位数据时译码器Y2有效,则B1/B2=1,写高8位数据,地址是1400H 写低4位数据时译码器Y3有效,则B1/B2=0,写低4位数据,地址是1C00H 将12位数据同时送到12位DA转换电路,译码器Y4有效,地址是2400H 解答(2) MOV R0,#DABUFF ;DABUFF是内存的首地址 MOV A,@R0 ;首地址存放高8位数据 INC R0 MOV DPTR,#1400H MOVX @DPTR,A ;送高8位数据 MOV A,@R0 取低4位数据(高4位是有效数据,低4位为0) MOV DPTR,#1C00H; MOVX @DPTR,A 送低4位数据 MOV DPTR,#2400H MOVX @DPTR,A 打开第二级缓冲,将数据送到DA转换电路。

29.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50HZ的脉冲波电路及程序。 1.数据线:单片机(AT89C51)的P0.0-P0.7连接DAC0832的D0-D7 2.地址线:单片机的A8(P2.0) 接CS 片选信号,地址是0FEFFH. 3.控制线:单片机写信号接WR1. 单缓冲控制形式. 2:输出NN个方波的程序。 START: MOV DPTR,#0FEFFH MOV A,#0 MOV R2,#NN

中南大学微机课程设计报告交通灯课案

微机课程设计报告

目录 一、需求分析 1、系统设计的意义 (3) 2、设计内容 (3) 3、设计目的 (3) 4、设计要求 (3) 5、系统功能 (4) 二、总体设计 1、交通灯工作过程 (4) 三、设计仿真图、设计流程图 1、系统仿真图 (5) 2、流程图 (6) 3、8253、8255A结构及功能 (8) 四、系统程序分析 (10) 五、总结与体会 (13) 六、参考文献 (13)

一、需求分析 1系统设计的意义: 随着社会经济的发展,城市问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏通的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加,组多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速通道,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速通道,缓解主干道与匝道、城市同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通灯的控制方式很多,本系统采用可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器,实现本系统的各种功能。同时,本系统实用性强,操作简单。 2、设计内容 采用8255A设计交通灯控制的接口方案,根据设计的方案搭建电路,画出程序流程图,并编写程序进行调试 3、设计目的 综合运用《微机原理与应用》课程知识,利用集成电路设计实现一些中小规模电子电路或者完成一定功能的程序,以复习巩固课堂所学的理论知识,提高程序设计能力及实现系统、绘制系统电路图的能力,为实际应用奠定一定的基础。针对此次课程设计主要是运用本课程的理论知识进行交通灯控制分析及设计,掌握8255A方式0的使用与编程方法,通从而复习巩固了课堂所学的理论知识,提高了对所学知识的综合应用能力。 4、设计要求: (1)、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计; (2)、硬件电路基于80x86微机接口;

计算机控制技术课程设计报告

《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统

1 设计目的 计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程,具有很强的实践性,通过这次课程设计进一步加深对计算机控制技术课程的理解,掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路,以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通,提高运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能,培养独立自主、综合分析与创新性应用的能力。 2 设计任务 2.1 设计题目 单闭环直流电机调速系统 实现一个单闭环直流电机调压调速控制,用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制,速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节,需要有速度显示电路。扩展要求能够利用串口通信方式在PC上设置和显示速度曲线并且进行数据保存和查看。 2.2 设计要求 2.2.1 基本设计要求 (1)根据系统控制要求设计控制整体方案;包括微处理芯片选用,系统构成框图,确定参数测围等; (2)选用参数检测元件及变送器;系统硬件电路设计,包括输入接口电路、逻辑电路、操作键盘、输出电路、显示电路; (3)建立数学模型,确定控制算法; (4)设计功率驱动电路; (5)制作电路板,搭建系统,调试。 2.2.2 扩展设计要求 (1)在已能正常运行的微计算机控制系统的基础上,通过串口与PC连接; (2)编写人机界面控制和显示程序;编写微机通信程序;实现人机实时交互。

3方案比较 方案一:采用继电器对电动机的开或关进行控制。这个方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案二:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压,从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速,而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小,但电流很大;分压不仅会降低效率,而且实现很困难。 方案三:采用由电力电子器件组成的H 型PWM 电路。用单片机控制电力电子器件使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电动机转速。这种电路由于工作在电力电子器件的饱和截止模式下,效率非常高;H 型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快,稳定性也极佳,是一种广泛采用的PWM 调速技术。 兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调整围广、过载能力大,因此本设计采用方案三。 4单闭环直流电机调速系统设计 4.1单闭环调速原理 4.1.1 闭环系统框图 4.1.2 调速原理 直流电机转速有: 常数Ke Ka 不变,Ra 比较小。 所以调节Ua 就能调节n 。 n n I K R K U K R I U n d d a e e d ?-=Φ -Φ=-=0φa a a U I U ≈-

微型计算机控制技术答案(完整版)

1、什么就是计算机控制系统?它由哪几部分组成? 计算机控制系统就就是利用计算机来实现生产过程自动控制得系统。它就是工业控制机构生产过程得大部分组成,工业控制机就是指生产过程控制得特点与要求而设计得计算机,它包括硬件与软件部分,生产过程包括被控对象,测量变送,执行机构,电气开关等。 2、计算机控制系统得典型形式有哪些?各有什么优缺点? 计算机控制系统得典型形式:(1)操作指导控制系统。优点:结构简单,控制灵活与安全,缺点就是由人工操作,速度受到限制,不能控制多个对象.(2)直接数字控制系统(DDC),实时性好,可靠性高与适应性强.(3)监督控制系统(SSC),就是生产过程始终处于最优工况。 (4)分型控制系统(DCS),分散控制,集中操作,分级管理.(5)现场总线控制系统(FCS),降低成本,提高可靠性,可实现真正得开放式互连系统结构 3、实时,在线方式与离线方式得含义就是什么? 实时就是指信号得输入,计算与输出都要在一定得时间范围内完成,即计算机对输入信息以足够快得速度进行控制,超出这个时间就失去控制时机,控制也就失去意义.在线方式:在计算机控制系统中,生产过程与计算机直接连接,并受计算机控制得方式。离线方式:生产过程不与计算机相连且不受计算机控制,而就是靠人进行联系并作相应操作得方式. 4、工业控制机有哪几部分组成? 工业控制机包括硬件与软件两部分。硬件包括:主机(CPU、RAM、ROM)板,人-—机接口,外部总线与内部总线,系统支持板,磁盘系统通信接口,输入、输出通道.软件包括系统软件、支持软件与应用软件。 5、什么就是总线,内部总线与外部总线? 总线就是一组信号线得集合,它定义了各引线得信号、电机、机械特性,使计算机内部各组成部分之间以及不同得计算机之间建立信号联系,进行信息传送与通信。内部总线:就就是计算机内部功能模板之间进行通信得总线,它就是构成完整得计算机系统得内部信息枢纽,但按功能仍要分为数据总线DB,地址总线AB,控制总线CB,电源总线PB。外部总线就是计算机与计算机之间或计算机与其她智能设备之间进行通信得连接。 6、什么就是接口,接口技术与过程通道? 接口就是计算机与外部设备交换信息得桥梁,它包括输入接口与输出接口,接口技术就是研究计算机与外部设备之间如何交换信息得技术,过程通道就是在计算机与生产过程之间设置得信息传送与转换得连接通道,它包括AI、AO、DI、DO。 7、采用74LS244与74LS273与PC总线工业控制机接口,设计8路数字量(开关量)输入接口与8路数字量(开关量)输出接口,请画出接口电路原理图,并分别编写数字量输入与数字量输出程序。 8、用8位A/D转换器ADC0809通过8255A与PC总线工业控制机接口,实现8路模拟量采集。请画出接口原理图,并设计出8路模拟量得数据采集程序 9、有源I/V变换:设输入为4~20mA得电流,对应输出为1~5V,输入电阻Ri=250Ω,试确定I/V变换电路及电路参数,画出电路原理图. 10、什么就是采样过程、量化、孔径时间? 采样时指按一定得时间间隔T,把时间上连续与幅值上也连续得模拟信号转变成在时间刻0、T、2T···KT得一连串脉冲输出信号得过程,所谓量化就就是采用一组数码(二进制码)来逼近离散模拟信号得幅值,将其转换为数字信号,将采样信号转换为数字信号得过程称为量化过程,孔径时间,在模拟量输入通道中,A/D转换器将模拟信号转换为数字量总需要一定得时间,完成一次A/D转换所需得时间. 11、采样保持器得作用就是什么?就是否所有得模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么?

计算机控制技术课后习题答案

3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成各部分的作用是什么 由四部分组成。 图微机控制系统组成框图 (1)主机:这是微型计算机控制系统的核心,通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令,同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程,按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作,根据运算结果作出控制决策;对生产过程进行监督,使之处于最优工作状态;对事故进行预测和报警;编制生产技术报告,打印制表等等。 (2)输入输出通道:这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据,转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。 (3)外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备,简称外设,包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能,即根据操作人员的要求,能立即显示所要求的内容;还应有按钮,完成系统的启、停等功能;操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果,即应有保护功能。 (4)检测与执行机构 a.测量变送单元:在微机控制系统中,为了收集和测量各种参数,采用了各种检测元件及变送器,其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量,例如热电偶把温度转换成mV信号;压力变送器可以把压力转换变为电信号,这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0~5V或4~20mA)后,再送入微机。 b.执行机构:要控制生产过程,必须有执行机构,它是微机控制系统中的重要部件,其

微机原理课程设计报告

微型计算机技术课程设计 指导教师: 班级: 姓名: 学号: 班内序号: 课设日期: _________________________

目录 一、课程设计题目................. 错误!未定义书签。 二、设计目的..................... 错误!未定义书签。 三、设计内容..................... 错误!未定义书签。 四、设计所需器材与工具 (3) 五、设计思路..................... 错误!未定义书签。 六、设计步骤(含流程图和代码) ..... 错误!未定义书签。 七、课程设计小结 (36)

一、课程设计题目:点阵显示系统电路及程序设计 利用《汇编语言与微型计算机技术》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、8259设计一个基于微机控制的点阵显示系统。 二、设计目的 1.通过本设计,使学生综合运用《汇编语言与微型计算机技术》、《数字电子技术》等课程的内容,为今后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。 2.掌握接口芯片8253、8255A、8259等可编程器件、译码器74LS138、8路同相三态双向总线收发器74LS245、点阵显示器件的使用。 3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4.掌握微型计算机技术应用开发的全过程,包括需求分析、原理图设计、元器件选用、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。 三、设计内容 1.点阵显示系统启动后的初始状态 在计算机显示器上出现菜单: dot matrix display system 1.←left shift display 2.↑up shift display 3.s stop 4.Esc Exit 2.点阵显示系统运行状态 按计算机光标←键,点阵逐列向左移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标↑键,点阵逐行向上移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标s键,点阵停止移动并显示当前字符。 3.结束程序运行状态 按计算机Esc键,结束点阵显示系统运行状态并显示“停”。 四.设计所需器材与工具 1.一块实验面包板(内含时钟信号1MHz或2MHz)。 2.可编程芯片8253、8255、74LS245、74LS138各一片,16×16点阵显示器件一片。

计算机控制系统课程设计

《计算机控制》课程设计报告 题目: 超前滞后矫正控制器设计 姓名: 学号: 10级自动化 2013年12月2日

《计算机控制》课程设计任务书 指导教师签字:系(教研室)主任签字: 2013年11 月25 日

1.控制系统分析和设计 1.1实验要求 设单位反馈系统的开环传递函数为) 101.0)(11.0(100 )(++= s s s s G ,采用模拟设 计法设计数字控制器,使校正后的系统满足:速度误差系数不小于100,相角裕度不小于40度,截止角频率不小于20。 1.2系统分析 (1)使系统满足速度误差系数的要求: ()() s 0 s 0100 lim ()lim 100 0.1s 10.011V K s G s s →→=?==++ (2)用MATLAB 画出100 ()(0.11)(0.011) G s s s s = ++的Bode 图为: -150-100-50050 100M a g n i t u d e (d B )10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Gm = 0.828 dB (at 31.6 rad/s) , P m = 1.58 deg (at 30.1 rad/s) Frequency (rad/s) 由图可以得到未校正系统的性能参数为: 相角裕度0 1.58γ=?, 幅值裕度00.828g K dB dB =, 剪切频率为:030.1/c rad s ω=, 截止频率为031.6/g rad s ω=

(3)未校正系统的阶跃响应曲线 024******** 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8 2Step Response Time (seconds) A m p l i t u d e 可以看出系统产生衰减震荡。 (4)性能分析及方法选择 系统的幅值裕度和相角裕度都很小,很容易不稳定。在剪切频率处对数幅值特性以-40dB/dec 穿过0dB 线。如果只加入一个超前校正网络来校正其相角,超前量不足以满足相位裕度的要求,可以先缴入滞后,使中频段衰减,再用超前校正发挥作用,则有可能满足要求。故使用超前滞后校正。 1.3模拟控制器设计 (1)确定剪切频率c ω c ω过大会增加超前校正的负担,过小会使带宽过窄,影响响应的快速性。 首先求出幅值裕度为零时对应的频率,约为30/g ra d s ω=,令 30/c g rad s ωω==。 (2)确定滞后校正的参数 2211 3/10 c ra d s T ωω= ==, 20.33T s =,并且取得10β=

微机控制技术第四章部分习题答案

9、已知被控对象的传递函数为) 11.0(10)(+=s s s G c 采样周期s T 1=,采用零阶保持器。要求: (1)针对单位速度输入信号设计最少拍无纹波系统的D(z),并计算输出响应)(k y 、控 制信号)(k u 和误差)(k e 序列,画出它们对时间变化的波形。 (2)针对单位阶跃输入信号设计最少拍有纹波系统)(z D ,并计算)(k y 、)(k u 、)(k e 序列,画出它们对时间变化的波形。 【解】(1)首先求取广义对象的脉冲传递函数 ) 1)(1()111.01(9)1111)1(10)(1(101110)1()11.0(10)1()11.0(11)(110111110121112121----------------+=-+----=??????++--=??????+-=??????+?-=z e z z z z e z z z z s s s Z z s s Z z s s e Z z G Ts 由)(z G 的表达式和)(s G c 知,满足无纹波设计的必要条件, 且q j j w v q d ≤=====且,1,1,1,2,0 故有2 1=+-==+=q j v n d w m 对单位速度输入信号,选择 )1()1()()1()1()(1)(111211111----=-+-=-?? ????-=Φ-=Φ∏z f z z F z z a z z q j v i i e ))(111.01()()1()(2221211211---=--++=??????-=Φ∏z f z f z z F z b z z w i i d )1()1())(111.01(1)(1111212221211-----+-=++-=Φ-z f z z f z f z z 即:?????-=+-=--=-22112122112111111.0)111.0(212f f f f f f f ,故有?????-===990.0890.1110.022 2111f f f )111.01()1()(121--+-=Φz z z e )990.0890.1)(111.01()(211----+=Φz z z z

微机原理课程设计题目

计算机科学与技术04级 微机原理课程设计 一、课程设计的目的 课程设计是实验的提高和综合。通常,学习知识是由浅入深、由此及彼,一点点的学习和积累的,而应用知识则是综合运用所积累的知识来分析和解决实际问题、从知识的系统性来检验对各层次知识的掌握程度。 ?课程设计的目的是让学生把理论学习和实验教学阶段所掌握的知识通过一个设计实例,经历一次理论和实践结合、软件和硬件结合的综合训练,也是一次工程实践能力的检验。这次课程设计大家应当把它作为毕业设计的预演。 ?锻炼通过各种媒体和途径主动获取知识的能力。 二、课程设计的要求 ?课程设计要求独立完成、严禁抄袭; ?较大的题目可以多人合作完成,但每个人都应有自己所承担的任务,并在自己的报告中客观如实地反映; ?课程设计既是综合能力的锻炼,也是协作精神和科学诚信品质的锻炼。如果做相同的题目,要保证各自的独立性,实现方法的多样性。 ?微机原理是一门硬件技术为主、软硬件结合的课程,因此要求,所有的选题都要描述清楚硬件设计的原理和软件设计的逻辑思路。设计尽量在实验箱上完成。 ?在功能设计上尽量完善、贴近实用、有人机交互(人机交互可实用实验箱上的键盘重新定义) ?登录本系的网页,查阅毕业设计的相关文件和设计规范,学习设计报告撰写的各个环节,并在课程设计中认真实践。 ?要珍惜这次课程设计,这是一次总结复习、知识拓展、能力锻炼的大好机会。 ?课题完成后要有一分规范的设计报告。 三、课程设计的时间安排 课程设计的时间为2个完整的教学周。每天的上午一班,下午二班实验室开放,为大家提供调试、辅导的时间。 四、课程设计报告要求 ?为锻炼学生的论文写作能力,为今后的毕业设计(毕业论文)做准备,对设计报告的完成尝试做较高的要求。

微型计算机控制技术期末复习题

1.计算机控制系统:就是利用计算机(通常称为工业控制计算机,简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。 2.计算机控制系统的工作原理: ①实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。 ②实时控制决策:对采集到的被控量进行分析和处理,并按已定的控制规律,决定将要采取的控制行为。 ③实时控制输出:根据控制决策,适时地对执行发出控制信号,完成控制任务。 3.计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。 4.在线方式和离线方式 在线方式(on-line): 生产过程和计算机直接连接,并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式。 离线方式(off-line): 生产过程不和计算机相连,且不受计算机控制,而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。 5.实时的含义 实时(real-time):指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去了意义。而且这个时间围的大小跟被控对象联系非常的紧密!不同的被控对象,对时间围的要求不同。 6.逐点比较法插补: 每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较,看这点在给定轨迹的上方或下方,或是给定轨迹的里面或外面,从而决定下一步的进给方向。比较一次,决定下一步走向,以便逼近给定轨迹,即形成逐点比较插补。 7.直线插补计算过程:①偏差判别②坐标进给③偏差计算④终点判断

8.圆弧插补计算过程:①偏差判别②坐标进给③偏差计算④坐标计算○5终点判断 9.凑试法确定PID参数整定步骤: (1)首先只整定比例部分。比例系数由小变大,观察相应的系统响应,直到得到反应快,超调小的响应曲线。系统无静差或静差已小到允许围,并且响应效果良好,那么只须用比例调节器即可,最优比例系数可由此确定。 (2)若静差不能满足设计要求,则须加入积分环节。整定时首先置积分时间TI为一较大值,并将经第一步整定得到的比例系数略为缩小(如缩小为原值的0.8倍),然后减小积分时间,使在保持系统良好动态性能的情况下,静差得到消除。在此过程中,可根据响应曲线的好坏反复改变比例系数与积分时间,以期得到满意的控制过程与整定参数。 (3)若使用比例积分调节器消除了静差,但动态过程经反复调整仍不能满意,则可加入微分环节,构成比例积分微分调节器。在整定时,可先置微分时间TD为零。在第二步整定的基础上,增大TD,同时相应地改变比例系数和积分时间,逐步凑试,以获得满意的调节效果和控制参数。 10.扩充临界比例度法确定PID参数整定步骤: ①选择一个足够短的采样周期,具体地说就是选择采样周期为被控对象纯滞后时间的十分之一以下。 ②用选定的采样周期使系统工作。这时,数字控制器去掉积分作用和微分作用,只保留比例作用。然后逐渐减小比例度δ(δ=1/K P ),直到系统发生持续等幅振荡。记下使系统发生振荡的临界比例度 δ k 及系统的临界振荡周期T k 。 ③选择控制度。模拟 控制度 ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? = ? ? ∞ ∞ 2 2 ) ( ) ( dt t e dt t e DDC ④根据选定的控制度,求得T、K P 、T I 、T D 的值 11. 扩充响应曲线法确定PID参数整定步骤: ①数字控制器不接入控制系统,让系统处于手动操作状态下,将被调量调节到给定值附近,并使 之稳定下来。然后突然改变给定值,给对象一个阶跃输入信号。 ②用记录仪表记录被调量在阶跃输入下的整个变化过程曲线,此时近似为一个一阶惯性加纯滞后环节的响应曲线。 ③在曲线最大斜率处作切线,求得滞后时间τ,被控对象时间常数Tτ以及它们的比值Tτ/T,

微机控制技术第五章练习题答案

微机控制技术第五章练习题答案 第五章 5-1 选择题 1、6264 芯片是( B) (A ) EEPROM (B)RAM (C)FLASH ROM (D)EPROM 2、用 MCS-51 用串行扩展并行 I/O 口时,串行接口工作方式选择( A ) (A ) 方式0 ( B)方式1 ( C)方式2 ( D)方式3 3、使用 8255 可以扩展出的 I/O 口线是( B) (A) 16 根 (B) 24 根 (C) 22 根 (D) 32 根 4、当 8031 外出扩程序存储器 8KB 时,需使用 EPROM 2716 (C) (A) 2 片 (B) 3 片 (C) 4 片 (D) 5片 5、某种存储器芯片是 8KB*4/ 片,那么它的地址线根线是( C) (A) 11 根 (B) 12 根 (C) 13 根 (D) 14 根 6、MCS-51 外扩 ROM ,RAM 和 I/O 口时,它的数据总线是( A) (A) P0 ( B) P1 (C) P2 ( D) P3 7 、当使用快速外部设备时,最好使用的输入 / 输出方式是( C) (A )中断(B)条件传送(C) DMA ( D)无条件传送 8、MCS-51 的中断源全部编程为同级时,优先级最高的是( D) (A ) INT1 ( B) TI ( C)串行接口( D) INTO

9 、MCS-51 的并行 I/O 口信息有两种读取方法:一种是读引脚,还有一种是( A) (A )读锁存器具(B)读数据库(C)读A累加器具(D )读CPU 10 、MCS-51 的并行 I/O 口读 -改-写操作,是针对该口的( D) (A )引脚(B)片选信号(C)地址线(D)内部锁存器 5-2 判断题 1、MCS-51 外扩 I/O 口与外 RAM 是统一编址的。(对) 2、使用 8751 且 EA=1 时,仍可外扩 64KB 的程序存储器。(错) 60KB 3、8155 的复位引脚可与 89C51 的复位引脚直接相连。(对) 4、片内 RAM 与外部设备统一编址时,需要专门的输入 / 输出指令。(错)统一编址的特点 正是无需专门的输入输出指令。 5、8031 片内有程序存储器和数据存储器。(错)无程序存储器 6、EPROM的地址线为11条时,能访问的存储空间有 4K。(错)2K. 7、8255A 内部有 3 个 8 位并行口 ,即 A 口, B 口, C 口。(对) 8、8155 芯片内具有 256B 的静态 RAM,2 个8位和 1 个6位的可编程并行 I/O 口, 1 个14 位定时期等常用部件及地址锁存器。(对) 9、在单片机应用系统中,外部设备与外部数据存储器传送数据时,使用MOV 指令。

微机课程设计心得体会范文

微机原理与系统设计作为电子信息类本科生教学的主要基础课之一,课程紧密结合电子信息类的专业特点,围绕微型计算机原理和应用主题,以下是整理的微机课程设计心得体会范文。 微机课程设计心得体会范文一 微机原理与系统设计作为电子信息类本科生教学的主要基础课之一,课程紧密结合电子信息类的专业特点,围绕微型计算机原理和应用主题,以CPU为主线,系统介绍微型计算机的基本知识,基本组成,体系结构和工作模式,从而使学生能较清楚地了解微机的结构与工作流程,建立起系统的概念。 这次微机原理课程设计历时两个星期,在整整两星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。以前在上课的时候,老师经常强调在写一个程序的时候,一定要事先把程序原理方框图化出来,但是我开始总觉得这样做没必要,很浪费时间。但是,这次课程设计完全改变了我以前的那种错误的认识,以前我接触的那些程序都是很短、很基础的,但是在课程设计中碰到的那些需要很多代码才能完成的任务,画程序方框图是很有必要的。因为通过程序方框图,在做设计的过程中,我们每一步要做什么,每一步要完成什么任务都有一个很清楚的思路,而且在程序测试的过程中也有利于查错。 其次,以前对于编程工具的使用还处于一知半解的状态上,但是经过一段上机的实践,对于怎么去排错、查错,怎么去看每一步的运行结果,怎么去了解每个寄存器的内容以确保程序的正确性上都有了很大程度的提高。 通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。 这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多编程问题,最后在赵老师的辛勤指导下,终于游逆而解。同时,在赵老师的身上我学得到很多实用的知识,在次我表示感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢! 微机课程设计心得体会范文二 以前从没有学过关于汇编语言的知识,起初学起来感觉很有难度。当知道要做课程设计的时候心里面感觉有些害怕和担心,担心自己不

计算机控制技术课程设计

计算机控制技术课程设 计 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

目录 1 引言 (1) 2 课程设计任务和要求 (2) 3 直流伺服电机控制系统概述 (2) 直流伺服系统的构成 (2) 伺服系统的定义 (2) 伺服系统的组成 (2) 伺服系统的控制器的分类 (3) 直流伺服系统的工作过程 (4) 4 直流伺服电机控制系统的设计 (5) 方案设计步骤 (5) 总体方案的设计 (5) 控制系统的建模和数字控制器设计 (7) 数字PID工作原理 (8) 数字PID算法的simulink仿真 (8) 5 硬件的设计和实现 (9) 选择计算机机型(采用51内核的单片机) (9) 80C51电源 (10) 80C51时钟 (10) 80C51 控制线 (10) 80C51 I/O接口 (11) 设计支持计算机工作的外围电路(键盘、显示接口电路等) (11) 数据锁存器 (11) 键盘 (11) 显示器 (12) 数模转换器ADC0808 (12) 其它相关电路的设计或方案 (13) 供电电源设计 (13) 检测电路设计 (13)

功率驱动电路 (14) 仿真原理图 (14) 6软件设计 (14) 程序设计思想 (14) 主程序模块框图 (15) 编写主程序 (15) 7 总结 (16) 附录1 ADC0808程序 (17) 附录2 数字控制算法程序 (18) 参考文献 (19)

1 引言 半个世纪来,直流伺服控制系统己经得到了广泛的应用。随着伺服电动机技术、电力电子技术、计算机控制技术的发展,使得伺服控制系统朝着控制电路数字化和功率器件的模块化的方向发展。 本文介绍直流伺服电机实验台的硬件、软件设计方案。通过传感器对电机位移进行测量,控制器将实际位移量与给定位移量进行比较,控制信号驱动伺服电机控制电源工作,实现伺服电机的位置控制。其电机位置随动系统硬件设计主要包括:总体方案设计、单片机应用系统设计、驱动电路设计和测量电路设计。软件编制采用模块化的设计方式,通过系统的整体设计,完成了系统的基本要求,系统可以稳定的运行。 本次设计说明书主要包括主要包括主程序设计、模数转换器ADC0809程序及数字控制算法程序的设计等内容。 通过本次设计,加深在计算机控制系统课程中所学的知识的理解,提高电气设计与分析的能力,为今后的工作打下基础。

《计算机控制技术》习题参考答案完整版

《计算机控制技术》 (机械工业出版社范立南、李雪飞) 习题参考答案 第1章 1.填空题 (1) 闭环控制系统,开环控制系统 (2) 实时数据采集,实时决策控制,实时控制输出 (3) 计算机,生产过程 (4) 模拟量输入通道,数字量输入通道,模拟量输出通道,数字量输出通道 (5) 系统软件,应用软件 2.选择题 (1) A (2) B (3) C (4) A (5) B 3.简答题 (1) 将闭环自动控制系统中的模拟控制器和和比较环节用计算机来代替,再加上A/D转换器、D/A转换器等器件,就构成了计算机控制系统,其基本框图如图所示。 计算机控制系统由计算机(通常称为工业控制机)和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。 (2)

操作指导控制系统:其优点是控制过程简单,且安全可靠。适用于控制规律不是很清楚的系统,或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。其缺点是它是开环控制结构,需要人工操作,速度不能太快,控制的回路也不能太多,不能充分发挥计算机的作用。 直接数字控制系统:设计灵活方便,经济可靠。能有效地实现较复杂的控制,如串级控制、自适应控制等。 监督计算机控制系统:它不仅可以进行给定值的控制,还可以进行顺序控制、最优控制、自适应控制等。其中SCC+模拟调节器的控制系统,特别适合老企业的技术改造,既用上了原有的模拟调节器,又可以实现最佳给定值控制。SCC+DDC的控制系统,更接近于生产实际,系统简单,使用灵活,但是其缺点是数学模型的建立比较困难。 集散控制系统:又称分布式控制系统,具有通用性强、系统组态灵活,控制功能完善、数据处理方便,显示操作集中,调试方便,运行安全可靠,提高生产自动化水平和管理水平,提高劳动生产率等优点。缺点是系统比较复杂。 计算机集成制造系统:既能完成直接面向过程的控制和优化任务,还能完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理的任务。但是计算机集成制造系统所要解决的不仅是局部最优问题,而是一个工厂、一个企业乃至一个区域的总目标或总任务的全局多目标最优,即企业综合自动化问题。 现场总线控制系统:成本低、可靠性高,而且在同一的国际标准下可以实现真正的开放式互联系统结构。 嵌入式控制系统:嵌入式控制系统是面向特定应用而设计的、对功能、

微机课设简易计算器

微机课程设计报告 题目简易计算器仿真 学院(部)信息学院 专业通信工程 班级2011240401 学生姓名张静 学号33 12 月14 日至12 月27 日共2 周 指导教师(签字)吴向东宋蓓蓓

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计 算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。 软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词:单片机、计算器、AT89C52芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

最新微型计算机控制技术复习习题答案

微型计算机控制技术复习习题答案

第一章计算机控制系统概述 习题参考答案 1.计算机控制系统的控制过程是怎样的? 计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤: (1)实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机。 (2)实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程。 (3)实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么? (1)实时:所谓“实时”,是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的,即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理,并在一定的时间内作出反应并进行控制,超出了这个时间就会失去控制时机,控制也就失去了意义。 (2)“在线”方式:在计算机控制系统中,如果生产过程设备直接与计算机连接,生产过程直接受计算机的控制,就叫做“联机”方式或“在线”方式。 (3)“离线”方式:若生产过程设备不直接与计算机相连接,其工作不直接受计算机的控制,而是通过中间记录介质,靠人进行联系并作相应操作的方式,则叫做“脱机”方式或“离线”方式。 3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 由四部分组成。 图1.1微机控制系统组成框图 (1)主机:这是微型计算机控制系统的核心,通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令,同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程,按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最

优化计算等)和操作,根据运算结果作出控制决策;对生产过程进行监督,使之处于最优工作状态;对事故进行预测和报警;编制生产技术报告,打印制表等等。 (2)输入输出通道:这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据,转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。 (3)外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备,简称外设,包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能,即根据操作人员的要求,能立即显示所要求的内容;还应有按钮,完成系统的启、停等功能;操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果,即应有保护功能。 (4)检测与执行机构 a.测量变送单元:在微机控制系统中,为了收集和测量各种参数,采用了各种检测元件及变送器,其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量,例如热电偶把温度转换成mV信号;压力变送器可以把压力转换变为电信号,这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0~5V或4~20mA)后,再送入微机。 b.执行机构:要控制生产过程,必须有执行机构,它是微机控制系统中的重要部件,其功能是根据微机输出的控制信号,改变输出的角位移或直线位移,并通过调节机构改变被调介质的流量或能量,使生产过程符合预定的要求。例如,在温度控制系统中,微机根据温度的误差计算出相应的控制量,输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉的煤气(或油)量以实现预期的温度值。常用的执行机构有电动、液动和气动等控制形式,也有的采用马达、步进电机及可控硅元件等进行控制。 4.微型计算机控制系统软件有什么作用?说出各部分软件的作用。 软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作,都是在软件的指挥下协调进行的,因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分,软件可分为系统软件、应用软件及数据库。 (1)系统软件:它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说,系统软件只是作为开发应用软件的工具,是不需要自己设计的。系统软件包括: a.操作系统:即为管理程序、磁盘操作系统程序、监控程序等;

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