智能温度测量仪表课程设计报告样本
课程设计报告
课程: 智能测量仪表
题目: 智能测量仪表
学生姓名: XXXXXX 专业年级: 自动化
指导教师: XXXXXX XXXX
信息与计算科学系
3月25日
智能测量仪表
本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。其输出电压与摄氏温度成线性比例关系, 无需外部校准, 在0℃～100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。, 输出电压与摄氏温度对应, 使用极为方便。灵敏度为10.0mV/℃, 重复性好, 输出阻抗低, 电路接口简单和方便, 可单电源和正负电源工作。是一种得到广泛使用的温度传感器。
本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结, 并能有效的使用到项目研发中来, 做到学以致用。课程设计的内容主要分为三个部分, 即使用所学编程语言( C或者汇编) 完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计( 也能够用C+API实现) 、按照课程设计规范完成课程设计报告。
目录
1．课程设计任务和要求 (3)
1．1设计任务……………………………………………………………………………
3
2．2设计要求……………………………………………………………………………
3
2．系统硬件设计 (3)
2．1S T C12C5A60S2单片机A/D转换简介 (3)
2．2L M35D Z简介 (7)
2．3硬件原理图设计 (7)
3．系统软件设计 (10)
3．1设计任务 (10)
3．2程序代码 (10)
3．3系统软件设计调试 (17)
4．系统上位机设计..................................................................18 4．1设计任务 (18)
4．2程序代码 (18)
4．3系统上位机软件设计调试 (21)
5．系统调试与改进..................................................................22 5．1系统调试 (22)
5．2系统改进 (22)
6．系统设计时常见问题举例与解决办法 (24)
7．总结 (25)
1. 课程设计任务和要求
1.1课程设计任务
本次课程设计要求设计出智能化温度测量仪表, 要求该测量仪表能够将所测得的温度数据和当前电机设备的运行状况远传给上位机。仪表测量范围为0-100℃; 测量精度为±1℃; 能够进行温度整定, 比如, 温度≥30℃, 启动压缩机外设; 温度≤20℃, 关闭压缩机外设; 要求上位机和下位机都能显示温度值和电机设备的运行状态而且都能独立控制温度数据采集状态和电机设备的运行状态; 通讯方式能够采用RS232C或485。上位机要求人机界面在保证简单实用的基础上做的美观。
1.2课程设计要求
( 1) 利用所学专业课相关知识合理的选择器材, 使用Protel99se 绘制出硬件原理图。
( 2) 使用C语言或者汇编语言完成下位机程序驱动, 而且要尽量保证系统的稳定性和可靠性以及实用性。
( 3) 使用VB或VC语言或用C+API( 应用程序接口调用) 实现上
位机人机界面的设计, 要求上位机发送的命令下位机能及时的给予响应, 而且上位机能够实时准确的显示下位机所上传数据以及电机设备的运行状态。
( 4) 按照课程设计规范撰写课程设计报告。
2. 系统硬件设计
2.1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介
STC12C5A60S2单片机集成有8路10位高速模数转换器( ADC) , 速度可达到250KHz( 25万次/秒, 可做温度检测、压力检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。STC12C5A60S2单片机片内集成8通道10位模数转换器( ADC) 。ADC输入通道与P1口复用, 上电复位后P1口为弱上拉型I/O口, 用户能够经过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换, 不需作为A/D 使用的口可继续作为I/O口使用。
2.1.1 模数转换器的结构图
STC12C5A60S2单片机的模数转换器由多路选择开关、比较器、逐次比较寄存器、 10位ADC、转换结果寄存器( ADC_RES和ADC_RESL) 以及ADC控制寄存器ADC_CONTR构成。如图2-1所示。
图2-1 STC12C5A单片机内部A/D转换结构图
2.1.2 模数转换器的参考电压
STC12C5A60S2单片机A/D转换模块的参考电压源是输入工作电压Vcc, 因此一般不用外接参考电压源。如三端稳压电路7805的输出电压是5V, 但实际电压可能是4.88V到4.96V, 如果用户需要的精度比较高, 可在应用产品出厂前将实际测出的工作电压值记录在单片机内部的EEPROM里面, 以供程序校正使用。
如果Vcc不稳定( 例如电池供电的系统中, 电池电压常常在5.3V-4.2V之间漂移) , 则需要在8路A/D转换的一个通道外接一个稳定的参考电压源, 来计算出此时的工作电压Vcc, 再计算出其它几路A/D转换通道的电压。例如, 可在ADC转换通道的第七通道外接一个1.25V的基准参考电压源, 由此求出此时的工作电压Vcc, 再计算出其它几路A/D转换通道的电压。
2.1.3 与ADC相关的寄存器
1、 P1口模拟功能控制寄存器P1ASF( 地址为9DH, 复位值为00H)
如果要使用相应口的模拟功能, 需将P1ASF 特殊功能寄存器中的相应位置为‘1’。如, 若要使用P1.6的模拟量功能, 则需要将P16ASF 设置为1。( 注意, P1ASF 寄存器不能位寻址, 能够使用汇编语言指令ORL P1ASF, #40H, 也能够使用C 语言语句P1ASF |= 0x40;)
2、 ADC 控制寄存器ADC_CONTR( 地址为BCH, 复位值为00H)
1) ADC_POWER: ADC 电源控制位。 0: 关闭ADC 电源。1: 打开ADC 电源。 2) SPEED1、 SPEED0: ADC 转换速度控制位。
3) ADC_FLAG: A/D 转换结束标志位。A/D 转换完成后, ADC_FLAG = 1, 要由软件清0。不论A/D 转换完成后由该位申请产生中断, 还是由软件查询该标志位判断A/D 转换是否结束, 当A/D 转换完成后, ADC_FLAG = 1, 一定要软件清0。
; 所示。
CHS CHS
CHS2 ADC_STAR ADC_FLA SPEE
SPEE
ADC_POWE 位名D0 D1
D2
D3
D4
D5 D6 D7
位
P10AS
P11AS P12AS P13AS P14AS P15AS P16AS P17AS 位名D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 位号
程序中需要注意的事项:
由于是2套时钟,因此,设置ADC_CONTR控制寄存器后,要加4个空操作延时才能够正确读到ADC_CONTR寄存器的值,原因是设置ADC_CONTR 控制寄存器的语句执行后,要经过4个CPU时钟的延时,其值才能够保证被设置进ADC_CONTR控制寄存器。
3、 A/D转换结果寄存器ADC_RES、 ADC_RESL
特殊功能寄存器ADC_RES( 地址为BDH, 复位值为00H) 和ADC_RESL( 地址为BEH, 复位值为00H) 用于保存A/D转换结果。
A/D转换结果存储格式由辅助寄存器AUXR1( 地址为A2H, 复位值为00H) 中的ADRJ控制, ADRJ是AUXR1中的D2位。
( 1) 当ADRJ=0时, 10位A/D转换结果的高8位放在ADC_RES寄存器, 低2位放在ADC_RESL寄存器。存储格式如下:
( 2) 当ADRJ=1时, 10位A/D转换结果的最高2位放在ADC_RES寄存器的低2位, 低8位放在ADC_RESL寄存器。存储格式如下:
模/数转换结果计算公式如下:
ADRJ = 0时, 取10位结果 (ADC_RES[7:0],ADC_RESL[1:0]) = 1024 × Vin / Vcc
ADRJ = 0时, 取8位结果 ADC_RES[7:0] = 256 × Vin / Vcc
ADRJ = 1时, 取10位结果 (ADC_RES[1:0],ADC_RESL[7:0]) = 1024 × Vin / Vcc
Vin为模拟输入通道输入电压, Vcc为单片机实际工作电压, 用单片机工作电压作为模拟参考电压。
4、与A/D转换中断有关的寄存器
中断允许控制寄存器IE中的EADC位( D5位) 用于开放ADC中断, EA 位( D7位) 用于开放CPU中断; 中断优先级寄存器IP中的PADC位( D5位) 和IPH中的PADCH位( D5位) 用于设置A/D中断的优先级。在中断服务程序中, 要使用软件将A/D中断标志位ADC_FLAG( 也是A/D转换结束标志位) 清0。
2.2 LMDZ35简介
TS-LM35温度传感器是由LM35CZ/DZ 集成电路温度传感器外加金属套密封组装而成, 其输出电压与摄氏温度成线性比例关系, 无需外部校准, 在-55～+150℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。, 输出电压与摄氏温度对应, 使用极为方便。灵敏度为10.0mV/℃, 重复性好, 输出阻抗低, 电路接口简单和方便, 可单电源和正负电源工作。是一种得到广泛使用的温度传感器。
LM35技术特性:
⑴温度范围: LM35DZ 0℃～100℃; LM35CZ -40℃～110℃
⑵在摄氏温度下直接校准⑶线性刻度系数: +10.0mV/℃
⑷精度: 0.5℃ (在25℃) ⑸工作电压为4～30V ⑹功耗: 小于60uA
⑺自热效应小于0.08℃⑻非线性: ±0。25℃⑼输出阻抗:
0.1Ω/1mA
⑽输出电压: +6V～-1.0V适合于远程应用⑾输出电流 10mA:
2.3 硬件原理图设计
该系统硬件原理图可大致分为这几个模块: 串行通信模块、模拟信号处理模块、 4*7LED显示模块以及电源模块等。
1、串行通信模块原理图如下:
本通信过程采用RS232方式进行, 由于单片机中的UART和电脑串口RS232的区别仅在于电平的不同,电脑串口采用232电平,而单片机UART则采用TTL电平,如果不进行电平转换,单片机跟电脑串口就不能进行直接通信,RS232是UART的一种就意味着通信协议的格式是一样的,只要电平统一了,两者之间就能够直接通信,此处应用了MAX232这一芯片, MAX232对两者之间通信的数据没有任何作用,仅仅是中介而已,而其只是负责将两者之间的电平进行统一,使两者之间没有通信障碍。另外, MAX232芯片采用单+5V电源供电, 仅需几个外接电容即可完成从TTL到RS232电平的转换, 共两路。其中13脚( R1IN) 、 12脚( R1OUT) 、 11
脚( T1IN) 、 14脚( T1OUT) 为第一数据通道。8脚( R2IN) 、 9脚( R2OUT) 、 10脚( T2IN) 、 7脚( T2OUT) 为第二数据通道。TTL/CMOS 数据从T1IN、 T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、 T2OUT送到电脑DP9插头; DP9插头的RS-232数据从R1IN、 R2IN输入转换成TTL/CMOS 数据后从R1OUT、 R2OUT输出。
2、模拟信号处理模块原理图如下:
此处, 我们处理采集到的模拟量电压信号是采用了LM324集成运算放大器管脚排列图见图2-2。LM324系列由四个独立的带有差动输入的, 高增益, 内部频率补偿运算放大器, 其中专为从单电源供电的电压范
围经营。从分裂电源的操作也有可能和低电源电流消耗是独立的电源电压的幅度。与单电源应用场合的标准运算放大器相比, 它们有一些显著优点。该四放大器能够工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下, 静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源, 因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示, 它有5个引出脚, 其中”+”、”-”为两个信号输入端, ”V+”、”V-”为正、负电源端, ”Vo”为输出端。两个信号输入端中, Vi-( -) 为反相输入端, 表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的位相反; Vi+( +) 为同相输入端, 表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
图2-2 LM324集成运算放大器管脚排列图
此模拟量处理模块设计的使用起来比较灵活, 图中左边的两路放大器都设计成了电压跟随器的形式, 这样就减少了输入信号的损失。我
们能够将传感器所测得标准电压信号或者电流信号经过P9或者P10接入( 也能够使用杜邦线经过J7或者J8接入信号) LM324的其中一路放大器, 然后再经过第二级放大使得处理后的电压信号输出到J9。做此课程设计时我们采用的是LM35DZ温度测量传感器, 我们把它的输出信号连接到J8的2脚, 由此出输入我们的采集到的信号。我们将上面的一路放大器的输入调至零, 然后再经过后一级放大器, 将两者之差放大5倍。
3、 4*7LED显示模块原理图如下:
由图中能够看出, 我们将数码管的断码端接到了单片机的P2口, 控制端接到了P0口的低四位。图中Q2、 Q3、 Q4、 Q5为开关型三极管此处用作数码管的选通控制。
3. 系统软件设计
3.1程序代码
根据下位机软件设计任务的要求, 我们能够把程序代码分为一下几个模块: 初始化模块、按键扫描模块、 A/D转换数据获取模块、串行口通信模块、运算处理模块、延时模块等。其中初始化模块包括程序当中使用的变量的初始化和串行口通信方式初始化还有A/D转换模块的初始化, 按键扫描模块是用于按键控制系统时用来响应按键被按下时的, A/D转换数据获取模块部分能够用查询方式, 也能够使用中断的方式实现, 串行口通信模块用来接收上位机发送来的命令, 以控制和监测系统状态, 运算处理模块包括多字节之间的加减乘除运算, 延时模块用于程序中一小段时间的等待。
汇编语言编写的程序代码如下:
$ INCLUDE (STC12C5A.INC) ;定义变量千百十个
QIAN EQU 60H
BAI EQU 61H
SHI EQU 62H
GEWEI EQU 63H
TEMPMH EQU 64H TEMPML EQU 65H
COUNT EQU 66H TEMPMMH EQU 67H TEMPMML EQU 68H ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0023H
LJMP TONGXIN
ORG 002BH
LJMP ADC_ISR
ORG 0080H
MAIN:
LCALL MAIN_INIT LCALL UART1_INIT
LCALL ADC_INIT
AAA:
LCALL SCANFKEYV LCALL DISPLAY
SJMP AAA
MAIN_INIT:
MOV SP,#70H
MOV QIAN,#00H
MOV BAI,#00H
MOV SHI,#00H
MOV GEWEI,#00H
MOV COUNT,#00H
MOV KEYVALUE,#00H
MOV TEMPMH,#00H
MOV TEMPML,#00H
MOV TEMPMMH,#00H
MOV TEMPMML,#00H
RET
UART1_INIT:
MOV AUXR,#11H
MOV BRT,#0FDH
MOV SCON,#50H
MOV PCON,#00H
SETB EA
SETB ES
RET SCANFKEYV:
MOV P1,#0FFH
MOV A,P1
CJNE A,#0FDH,KEYS2
LCALL DELAY10MS
MOV A,P1
CJNE A,#0FDH,KEYS2
SETB EADC
SJMP NOKEY
KEYS2:
CJNE A,#0EFH,KEYS3
LCALL DELAY10MS
MOV A,P1
CJNE A,#0EFH,KEYS3
CLR EADC
SJMP NOKEY
KEYS3:
CJNE A,#0DFH,KEYS4
LCALL DELAY10MS
MOV A,P1
CJNE A,#0DFH,KEYS4
CLR P0.4
CLR EA
MOV R7,#04H
A21:
MOV A,#01H
MOV SBUF,A
JNB TI,$
CLR TI
DJNZ R7,A21
SETB EA
SJMP NOKEY
KEYS4:
CJNE A,#0BFH,NOKEY
LCALL DELAY10MS
MOV A,P1
CJNE A,#0BFH,NOKEY
SETB P0.4
CLR EA
MOV R7,#04H
A22: MOV A,#02H
MOV SBUF,A
JNB TI,$
CLR TI
DJNZ R7,A22
SETB EA
SJMP NOKEY NOKEY:
RET
ADC_INIT:
MOV P1ASF,#01H
MOV ADC_RES,#00H
MOV ADC_RESL,#00H
MOV AUXR1,#04H
MOV ADC_CONTR,#088H
LCALL DELAY10MS
;SETB EADC
RET
TONGXIN:
CLR RI
MOV A,SBUF
CJNE A,#46H,COMPEND
SETB EADC COMPEND:
CJNE A,#47H,STAR1
CLR EADC
STAR1:
CJNE A,#51H,STAR2
CLR P0.4
STAR2:
CJNE A,#03H,END1
CLR P0.5
END1:
CJNE A,#54H,END2
SETB P0.4
END2:
CJNE A,#04,OUTTONGXIN SETB P0.5 OUTTONGXIN:
RETI
ADC_ISR:
PUSH PSW
PUSH ACC
INC COUNT
ANL ADC_CONTR,#0EFH
MOV TEMPMH,ADC_RES
MOV TEMPML,ADC_RESL
CLR C
MOV A,TEMPMML
ADD A,TEMPML
MOV TEMPMML,A
MOV A,TEMPMMH
ADDC A,TEMPMH
MOV TEMPMMH,A
MOV A,COUNT
CJNE A,#20H,OUT0
MOV COUNT,#00H
MOV R6,TEMPMMH
MOV R7,TEMPMML
MOV R4,#00H
MOV R5,#20H
LCALL DBDIV
MOV TEMPMH,5FH
MOV TEMPML,5CH
MOV TEMPMMH,#00H
MOV TEMPMML,#00H
LCALL CONVERT
MOV R7,#4
MOV R0,#60H SENDTEMP:
MOV A,@R0
MOV SBUF,A
JNB TI,$
CLR TI
INC R0
DJNZ R7,SENDTEMP
MOV R4,#240
A12:
DJNZ R4,A11
SJMP OUT0
A11:
LCALL SCANFKEYV LCALL DISPLAY
SJMP A12
OUT0:
ORL ADC_CONTR,#08H
POP ACC
POP PSW
RETI CONVERT:
MOV R2,TEMPMH MOV R3,TEMPML MOV R6,#03H
MOV R7,#0E8H LCALL DBMUL MOV R3,56H
MOV R4,57H
MOV R5,58H
MOV R2,#04H
MOV R1,#00H
LCALL TDSDIV MOV R6,5BH
MOV R7,5AH
MOV R4,#03H
MOV R5,#0E8H LCALL DBDIV
MOV QIAN,5CH MOV R6,5DH
MOV R7,5EH
MOV R4,#00H
控制装置与仪表课程设计
控制装置与仪表课程设计 课程设计报告 ( 2012-- 2013年度第二学期) 名称：控制装置与仪表课程设计 题目：炉膛压力系统死区控制系统设计院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年7 月5日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 （3）掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3 主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2．1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 二、设计（实验）正文 1设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图1） 附图1： 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统
智能仪器课程设计说明书智能温度测量仪表方案设计
前言 (2) 第一章智能温度测量仪表方案设计与论证 (3) 功能与要求 (3) 方案的论证与比较 (3) 方案的确定 (5) 1.3.1数据采集通道的理论计算 (5) 1.3.2温度值粗测理论推导 (6) D的理论推导 (6) 1.3.3 根据T1确定差分部分AV 第二章智能温度测量仪表的硬件设计 (7) 系统硬件框图 (7) 系统的输入通道设计 (7) 单片机最小系统 (8) 人机接口电路 (8) 2.5串口电路 (9) 执行电路 (9) 第三章软件设计 (10) 下位机软件的设计 (10) 3.1.1下位机主程序设计 (10) 3.1.2 CH451中断子程序设计 (11) 3.1.3数字滤波函数和ADC0809读函数设计 (12) 3.1.4快速测量温度粗值函数设计 (13) 3.2上位机软件设计 (13) 第四章智能温度测量系统的安装与调试 (15) 硬件调试 (15) 软件调试 (15) 4.3整机调试过程 (16) 第五章设计体会与小结 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
前言 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，描述了利用温度传感器PT100测温系统的过程，对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示，灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
标准实验报告模板
实验报告 实验名称 课程名称___电子技术基础实验 院系部: 专业班级：学生姓名：学号:同组人:实验台号:指导教师：成绩：实验日期: 华北电力大学
实验报告要求： 一、实验目的及要求 二、仪器用具 三、实验原理 四、实验步骤（包括原理图、实验结果与数据处理） 五、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。） 六、实验原始数据
一、实验目的及要求： 1. 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2. 掌握放大器电压放大倍数和最大不失真输出电压的测试方法。 3. 悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、仪器用具：略 三、实验原理 图1.2.1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。 图1.2.1 共射极单管放大器实验电路 在图1.2.1电路中，当流过偏置电阻1B R 和2B R 的电流远大于晶体管VT 的基极电流B I 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算： CC B2B1B1B U R R R U +≈ U CE ＝U CC －I C （R C ＋R F1 + R E ） 电压放大倍数： 1)1( // F R β++-=be L C V r R R β A 其中r be ＝200+26 (1+β)/I E 输入电阻：R i ＝R B1 // R B2 // [r be +(1+β)R F1] 输出电阻：R O ≈R C 四、实验方法与步骤: 1. 调试静态工作点 接通＋12V 电源、调节R W ，使U E ＝2.0V ，测量U B 、U E 、U C 、R B2值。记入表1.2.1。 E U BE = U B - U E =0.665V ，U CE = U C - U E =5.8V,I C ≈I E = U E /R E =2/(1.1)=1.82mA 实验数据显示，Q 点的值满足放大电路的静态工作点要求，BJT 处于放大区。 2. 测量不同负载下的电压放大倍数 C E BE B E I R U U I ≈+-≈1 F R
自动控制课程设计报告书
1 设计目的 (2) 2 设计容与条件 (2) 2.1 设计容 (2) 2.2 设计条件 (2) 3 滞后校正特性及设计一般步骤 (2) 3.1 滞后特性校正 (2) 3.2滞后校正设计一般步骤 (3) 4 校正系统分析 (3) 4.1校正参数确定 (3) 4.2校正前后系统特征根及图像 (6) 4.3 函数动态性能指标及其图像 (10) 4.4系统校正前后根轨迹及其图像 (11) 4.5 Nyquist图 (12) 4.6 Bode图 (15) 5 设计心得体会 (17) 6 设计主要参考文献 (18)
串联滞后校正装置设计 1、设计目的： 1) 了解控制系统设计的一般方法、步骤。 2) 掌握对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析的方法。 3) 掌握利用MATLAB 对控制理论容进行分析和研究的技能。 4) 提高分析问题解决问题的能力。 2、设计容与条件： 2.1设计容： 1) 阅读有关资料。 2) 对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析。 3) 绘制根轨迹图、Bode 图、Nyquist 图。 4) 设计校正系统，满足工作要求。 2.2设计条件： 已知单位负反馈系统的开环传递函数0 K G(S)S(0.0625S 1)(0.2S 1) = ++， 试用频率法设计 串联滞后校正装置，使系统的相位裕度050γ=，静态速度误差系数1 v K 40s -=，增 益欲度>17dB 。 3、滞后校正特性及设计一般步骤： 3.1滞后特性校正： 滞后校正就是在前向通道中串联传递函数为)(s G c 的校正装置来校正控制系统，)(s G c 的表达式如下所示。 1,11)(<++= a Ts aTs s G c 其中，参数a 、T 可调。滞后校正的高频段是负增益，因此，滞后校正对系统中高频噪声有削弱作用，增强了抗干扰能力。可以利用滞后校正的这一低通滤波所造成的高频衰减特性，降低系统的截止频率，提高系统的相位裕度，以改善系统的暂态性能。 滞后校正的基本原理是利用滞后网络的高频幅值衰减特性使系统截止频率下降，从而使系统获得足够的相位裕度。或者，是利用滞后网络的低通滤波特性，
控制装置与仪表课程设计
控制装置与仪表课程设计 课程设计报告( 2012-- 2013年度第二学期) 名称：控制装置与仪表课程设计 题目：炉膛压力系统死区控制系统设计 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年7 月5日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 （3）掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2．1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 二、设计（实验）正文 1设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图1） 附图1： 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统
智能仪器设计课程设计
智能仪器设计课程设计 8. 试设计智能仪表 实现智能数字显示仪表。要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。适配Cu100热电阻，测温范围为0℃~150℃。采用位式（两位、三位，具有滞环）控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。 《智能仪器设计基础课程设计》----40题目 教学说明： 如下设计题目应该在课程开始时布置，并在教学中安排时间，以产品设计案例教学方式讲授如何理解题目以及如何实现题目，并补充完成题目所需要的相关知识。 如下的智能仪表课程设计题目，都是小型智能仪表产品开发方面的题目。涉及智能仪表硬件与软件设计。智能仪器课程设计是智能仪器课程教学的重要环节，根据设计智能仪表产品的课程改革目的，特选择一些小型智能仪表产品作为课设题目，满足教学需求。课程题目小，学生容易学，上手快，可以在短时间走完智能仪表设计的全过程，学会产品设计步骤。 1.设计基本要求 （1）正确理解设计题目，经过查阅资料，给出正确设计方案，画出详细仪表原理框图（各个功能部分用方框表示，各块之间用实际信号线连接）。 在互连网上收集题目中所用到的器件资料，例如传感器（热偶分度表等）、信号调理电路、AD转换器、单片机、继电器、电源、显示器件等。 在互连网上收集相关单片机的显示、AD转换、显示、控制算法等程序。 在充分研究这些资料基础之上，给出设计方案（选择信号调理电路、单片机、显示、按键输入、继电器驱动、电源等，简要说明选择的理由） （2）用Protel99SE软件设计仪表详细原理图。 要求正确标记元件序号、元件数值、封装名。 （3）设计PCB图 在画PCB前应该购买元件，因为有了元件才知道封装尺寸，但也可以不购买元件，只到元件商店测量实际元件尺寸后，画封装图。 （4）熟悉单片机内部资源，学会ADC、SPI接口、定时器、中断、串口、I/O引脚等模块的编程。 （5）采用C语言开发所设计仪表的程序。 按照题目要求，确定仪表需要完成的任务（功能），然后分别编制各任务的程序。程序应该有说明，并有详细注释。 说明：若是不安装实验板或是最小系统板，就只能用Atmel公司的A VR Studio软件或是Keil软件（随意下载）仿真，则学习效果将大打折扣。 2．设计（考试）说明书 说明书内容： （1）封面内容： 《智能仪器设计基础》考试题 题目号：
实验报告模板1(1)
湖北民族学院信息工程学院实验报告 （电气、电子类专业用） 班级：000000 姓名：00000 学号：0000000000000 实验成绩： 实验时间：2019年6月10日5-8节实验地点：自动控制原理实验室课程名称：电力电子技术与matlab仿真实验类型：设计型□验证型□综合型□实验题目：三相桥式全控整流及有源逆变电路 实验仪器：装有matlab软件的电脑一台
（1）交流电压源的参数设置 三相电源的相位互差120°，设置交流峰值相电压为100V、频率为60Hz。（2）负载的参数设置 H =C R Ω L , inf , 45= =
本实验中只要改变参数对话框的数值的大小，即改 变了触发信号的控制角。打开仿真 ode23tb 0.02s 启动仿真。 打开仿真/参数窗后，选择ode23tb 设置好各模块参数后，启动仿真；改变触发角 3、有源逆变带电阻电感性负载的仿真 （1）各模块参数设置同上
Continuous pow ergui v +- Ud alpha_deg AB BC CA Block pulses Synchronized 6-Pulse Generator Scope i +- Id i +-IC i +-IB i +- IA 0Constant2 30 Constant1 v +- CA C v +- BC B v +-AB A + RLC g A B C + - Bridge Iabc id ud Uabc 6pulse 2 时三相电压、三相电流、触发信号、负载电压和负载电流的波形
图 4=120时三相电压、三相电流、触发信号、负载电压和负载电流的波形图=150时三相电压、三相电流、触发信号、负载电压和负载电流的波形
自动化自动控制课程设计方案报告
动控制课程设计报告 班级：自动化08-1班 学号：08051116 姓名：刘加伟 2018.7.17
任务一、双容水箱的建模、仿真模拟、控制系统设计 一、控制系统设计任务 1、通过测量实际装置的尺寸，采集DCS系统的数据建立二阶水箱液位对象 模型。<先建立机理模型，并在某工作点进行线性化，求传递函数） 2、根据建立二阶水箱液位对象模型，在计算机自动控制实验箱上利用电 阻、电容、放大器的元件模拟二阶水箱液位对象。 3、通过NI USB-6008数据采集卡采集模拟对象的数据，测试被控对象的开 环特性，验证模拟对象的正确性。 4、采用纯比例控制，分析闭环控制系统随比例系数变化控制性能指标<超调 量，上升时间，调节时间，稳态误差等）的变化。 5、采用PI控制器，利用根轨迹法判断系统的稳定性，使用Matlab中 SISOTOOLS设计控制系统性能指标，并将控制器应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。 6、采用PID控制，分析不同参数下，控制系统的调节效果。 7、通过串联超前滞后环节校正系统，使用Matlab中SISOTOOLS设计控制系统性能指 标，并将校正环节应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。
(一)建立模型 (二)实验模型及改变阶跃后曲线： 1．取阶跃曲线按照以下模型建立系统辨识模型： 一般取为0.4和0.8 计算上行阶跃各参数： T1=171.26 T2=50.50 K=160.47 t1=141 t2=338 建立传递函数为： G(s>= 计算下行阶跃各参数： T1=84.20 T2=48.67 K=148.08 t1=89 t2=198 建立传递函数为： G(s>= 2．建立机理模型
控制装置与仪表课程设计之欧阳家百创编
控制装置与仪表课程设计 欧阳家百（2021.03.07） 课程设计报告 ( 2012-- 2013年度第二学期) 名称：控制装置与仪表课程设计 题目：炉膛压力系统死区控制系统设计 院系： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2013年7 月5日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 （1）认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 （2）了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 （3）掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 （4）初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3主要内容 1. 按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2．1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2 组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制 对象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记 录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生 产过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统 修改时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系 统或设备故障。动态调试一般包括以下内容： 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； 2)检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； 3）对控制回路进行在线整定； 4）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 二、设计（实验）正文 1设计题目：炉膛压力系统死区控制系统设计（如附图1） 附图1： 2.1．按控制方案设计流程图（附图2） 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统
智能测量仪表课程设计报告
课程设计报告 课程：智能测量仪表 题目：智能测量仪表 学生姓名： 专业年级：自动化 指导教师： 信息与计算科学系 2013年3月23日
智能测量仪表 本次课程设计中智能温度测量仪表所采用的温度传感器为LM35DZ。其输出电压与摄氏温度成线性比例关系，无需外部校准，在0℃～100℃温度范围内精度为0.4℃~±0.75℃。，输出电压与摄氏温度对应，使用极为方便。灵敏度为10.0mV/℃，重复性好，输出阻抗低，电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。是一种得到广泛使用的温度传感器。 本次课程设计的主要目的在于让学生把所学到的单片机原理、电子线路设计、传感器技术与原理、过程控制、智能仪器仪表、总线技术、面向对象的程序设计等相关专业课程的内容系统的总结，并能有效的使用到项目研发中来，做到学以致用。课程设计的内容主要分为三个部分，即使用所学编程语言（C或者汇编）完成单片机方面的程序编写、使用VB或VC语言完成PC机人机界面设计（也可以用C+API实现）、按照课程设计规范完成课程设计报告。
目录 1．课程设计任务和要求 (3) 1．1 设计任务 (3) 2．2 设计要求 (3) 2．系统硬件设计 (3) 2．1 STC12C5A60S2单片机A/D转换简介 (3) 2．2 LM35DZ简介 (7) 2．3 硬件原理图设计 (7) 3．系统软件设计 (10) 3．1 设计任务 (10) 3．2 程序代码 (10) 3．3 系统软件设计调试 (17) 4．系统上位机设计 (18) 4．1 设计任务 (18) 4．2 程序代码 (18) 4．3 系统上位机软件设计调试 (21) 5．系统调试与改善 (22) 5．1 系统调试 (22) 5．2 系统改善 (22) 6．系统设计时常见问题举例与解决办法 (24) 7．总结 (25)
标准实验报告模板
标准实验报告模板
实验报告 实验名称 课程名称___电子技术基础实验 院系部: 专业班级： 学生姓名：学号: 同组人:实验台号: 指导教师：成绩： 实验日期: 华北电力大学
一、实验目的及要求： 1. 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2. 掌握放大器电压放大倍数和最大不失真输出电压的测试方法。 3. 悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、仪器用具：略 三、实验原理 图1.2.1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
图1.2.1 共射极单管放大器实验电路 在图1.2.1电路中，当流过偏置电阻1 B R 和2 B R 的电流远大于晶体管VT 的基极电流B I 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算： CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ U CE ＝U CC －I C （R C ＋R F1 + R E ） 电压放大倍数： 1 )1( // F R β++-=be L C V r R R β A 其中r be ＝ 200+26 (1+β)/I E 输入电阻：R i ＝R B1 // R B2 // [r be +(1+β)R F1] 输出电阻：R O ≈R C 四、实验方法与步骤: 1. 调试静态工作点 接通＋12V 电源、调节R W ，使U E ＝2.0V ，测量U B 、U E 、U C 、R B2值。记入表1.2.1。 表1.2.1 U E ＝2.0V 测 量 值 计 算 值 U B （V ） U E （V ） U C （V ） R B2 （KΩ） U BE （V ） U CE （V ） I C （mA ） 2.665 2.0 7.8 53 0.865 5.2 2.0 根据表格测量数据，计算得到： U BE = U B - U E =0.665V ，U CE = U C - U E =5.8V,I C ≈I E = U E /R E =2/(1.1)=1.82mA C E BE B E I R U U I ≈+-≈1 F R
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 ≈-
实验报告范本
学生实验报告书 实验课程名称 开课学院 指导教师姓名 学生姓名 学生专业班级 200-- 200学年第学期
实验教学管理基本规范 实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。 1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参 照执行或暂不执行。 2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验 报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。 3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占一 定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。 4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情况， 在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。 5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。在完成所有 实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。 6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。
实验课程名称：__通信原理_____________ 图1 AMI/HDB3码型变换电路原理图 含有丰富的时钟分量，因此输出数据直接送到位同步提取锁相环（PLL） 编译码系统组成电原理图见图1。
车站信号自动控制课程设计报告
1设计目的 在学习了“车站信号自动控制”课程的基础上，加深对6502电气集中电路的理解；掌握信号平面布置图的设计，熟悉各个轨道区段的划分、各类信号机的布置和命名；轨道电路极性交叉的配置和轨道送受电端扼流变压器的设置。通过本次课程设计，提高工程设计技能，为后续课程的学习和毕业设计打下基础。 2设计要求及内容 2.1设计内容 此次课程设计内容包括车站信号平面图及双线轨道电路图的绘制。车站信号平面布置图是车站信号工程设计和施工的重要依据，是车站联锁系统的根本基础，双线轨道电路的极性交叉是列车安全运行的保障。掌握该设计的原则对我们今后所从事的工作意义重大。 (1) 使用CAD绘图软件绘制出5#站信号平面布置图； (2) 使用CAD绘图软件绘制出5#站信号平面布置对应的双线轨道电路图。 2.2设计要求 要求在老师的指导下独立完成设计任务，设计中一方面要利用已有的资料，合理参考，尽快完成课程设计，另一方面，不能盲目地﹑机械地抄袭，要具体问题具体分析﹑有针对性的进行设计，课程设计结束时，绘制出图纸，按要求写出课程设计报告。报告应能够充分说明所涉及的内容，语言流畅，逻辑性强，书写规范。 3图纸说明 本次课程设计的主要任务包括熟悉与车站信号相关的各种工程实践环节及运用所学的车站信号自动控制知识进行基本的工程设计，其中包括两张CAD工程图纸的绘制及编写，即： (1)5#站信号平面布置图(如附图1所示)； (2)5#站下行咽喉双线轨道电路图(如附图2所示)； 3.15#站信号平面布置图 3.1.1信号平面布置图的布置原则 附图1为5#站信号平面布置图，可反映出道岔直向位置﹑轨道电路区段的划分及列车的运行情况等。信号平面布置图的布置包括以下几个方面：
过程控制仪表课程设计论文报告
中南大学 《过程控制仪表》 课程设计报告 设计题目液位控制系统 指导老师 设计者 专业班级 设计日期 2011年6月 目录 第一章过程控制课程设计的目的和意义 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2课程设计的意义 (3) 1.3课程设计在教学计划中的地位和作用 (3) 第二章液位控制系统的设计任务 (3)
2.1设计内容及要求 (3) 2.2课程设计的要求 (4) 第三章实验内容及调试中遇到的具体问题和解决的办法 (4) 3.1实验目的 (4) 3.2实验内容 (5) 3.2.1流量单闭环控制系统 (5) 3.2.2流量比值控制系统 (6) 3.3实验调试中遇到的具体问题和解决办法 (7) 第四章液位控制系统总体设计方案 (9) 4.1液位控制系统在工业上的应用 (9) 4.2液位控制系统变送器以及开关阀的选择 (10) 4.3控制算法 (11) 4.4系统控制主机的选择 (11) 4.5系统的硬件设计（单纯的逻辑控制） (13) 4.5.1 水塔液位控制系统的主电路图 (13) 4.5.2 I/O接口的分配 (13) 4.5.3 水塔液位控制系统的I/O设备 (14) 4.5.2 控制系统硬件介绍 (14) 第五章系统软件设计 (16) 5.1系统软件设计1（单纯的逻辑控制） (16) 5.1.1水塔液位控制系统的程序流程图 (16) 5.1.2 水塔液位控制系统的工作过程 (17) 5.1.3 水塔液位控制系统的梯形图 (19) 5.2系统控制的程序 (20) 5.3 加入PID控制的指令的软件程序 (20) 5.3.1PID控制系统梯形图 (21) 5.3.2PID控制系统的指令： (24) 第六章收获、体会和建议 (25) 参考文献 (26) 第一章过程控制课程设计的目的和意义 1.1课程设计的目的 本课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。其目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实
智能仪表课程设计
《智能仪器设计》课程设计报告书 学院：信息工程学院 班级：自动化0705 学号：07001193 姓名：孙少秋
摘要 单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能温度控制仪表化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用。 Abstart Single-chip micro-computer, with the ultra-large scale integrated circuit technology, the development of the birth, and because of its small size, strong function and high cost performance, it is widely used in electronic equipment, household appliances, energy-saving devices, military devices, robots, industrial control and many other areas to make product miniaturization, intelligent temperature control instrumentation, both to improve the product's features and quality, but also reduce the cost and simplify design. This paper introduces the MCU to the temperature control applications.
实验报告模板
实验报告 （2013 / 2014 学年第二学期） 课程名称Java语言程序设计 实验名称综合图形界面程序设计 实验时间2014年5月5日 指导单位计算机学院软件教学中心 指导教师薛景 学生姓名臧玉付班级学号12001037 计算机科学与技术学院（系）计算机学院专业 （计算机通信）
2、编写一个简单的计算器软件，实现简单的四则运算。（请在下方空白处填写本程序的全部 ．．程序代码及软件界面截图） import java.awt.BorderLayout; import java.awt.GridLayout; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import javax.swing.JButton; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JPanel; import javax.swing.JTextArea; import javax.swing.JTextField; public class test extends JFrame { private final int BUTTON_WIDTH=50; private final int BUTTON_HEIGHT=40; JButton one=new JButton("1"); JButton two=new JButton("2"); JButton three=new JButton("3"); JButton four=new JButton("4"); JButton five=new JButton("5"); JButton six=new JButton("6"); JButton seven=new JButton("7"); JButton eight=new JButton("8"); JButton nine=new JButton("9"); JButton zero=new JButton("0"); JButton DOT=new JButton("."); JButton ADD=new JButton("+"); JButton SUB=new JButton("-"); JButton MUL=new JButton("*"); JButton DIV=new JButton("/"); JButton EQU=new JButton("=");
自动控制原理课程设计报告
成绩： 自动控制原理 课程设计报告 学生姓名：黄国盛 班级：工化144 学号：201421714406 指导老师：刘芹 设计时间：2016.11.28-2016.12.2
目录 1.设计任务与要求 (1) 2.设计方法及步骤 (1) 2.1系统的开环增益 (1) 2.2校正前的系统 (1) 2.2.1校正前系统的Bode图和阶跃响应曲线 (1) 2.2.2MATLAB程序 (2) 3.3校正方案选择和设计 (3) 3.3.1校正方案选择及结构图 (3) 3.3.2校正装置参数计算 (3) 3.3.3MATLAB程序 (4) 3.4校正后的系统 (4) 3.4.1校正后系统的Bode图和阶跃响应曲线 (4) 3.4.2MATLAB程序 (6) 3.5系统模拟电路图 (6) 3.5.1未校正系统模拟电路图 (6) 3.5.2校正后系统模拟电路图 (7) 3.5.3校正前、后系统阶跃响应曲线 (8) 4.课程设计小结和心得 (9) 5.参考文献 (10)
1.设计任务与要求 题目2：已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数 ()() 00.51K G s s s =+用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。 任务：用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性能 指标： （1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差0.05ss e rad <； （2）系统校正后，相位裕量45γ> 。 （3）截止频率6/c rad s ω>。 2.设计方法及步骤 2.1系统的开环增益 由稳态误差要求得：20≥K ，取20=K ；得s G 1s 5.0201)s(0.5s 20)s (20+=+=2.2校正前的系统 2.2.1校正前系统的Bode 图和阶跃响应曲线 图2.2.1-1校正前系统的Bode 图
智能仪器课程设计
测控系统课程设计指导 电子信息与自动化学院检测与控制实验中心万文略、彭小峰 电子信息与自动化学院测控技术与仪器系杨泽林、杨继森、庄秋慧 课程设计目的 测控系统课程设计是在学生学习完智能仪器理论和实验课后安排的综合实践教学环节，要求学生在2周的时间内运用所学知识，在教师的指导下按照仪器设计的一般方法设计制作一个功能较为完整的仪器。并写出设计研究报告。通过课程设计使学生在实践上获得智能仪器设计的经验，掌握仪器设计的步骤、过程和方法。为毕业设计及今后从事智能仪器设计打下良好的基础。 课程设计题目：基于PN结传感器的温度测量仪设计 智能仪器的组成一般包括：传感器及信号调理电路、CPU及外围电路、模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入输出通道、人机接口电路（键盘、显示）、数据记录、转储（保存、打印）等 主要研究内容： 根据本次课程设计的题目要求，本次课程设计研究的主要内容为传感器及信号调理电路、CPU及其外围电路，AD转换电路，键盘和显示电路。本文对其中关键部分做简单介绍，以使学生能更容易地进行课程设计。 1.半导体二极管的温度特性 选择1N4007整流二极管，其正向偏置工作时PN结上的结电压满足 （式1-1） α,γ是由PN结参数决定的常数 Ugo:硅半导体在OK温度时禁带宽度与电子电荷q的比值。 由式1-1可以看出，PN结具有负的温度系数特性。 据文献记载，当温度变化一度时，结电压变化2mv左右。由式1-1可知，温度变化曲线为指数型非线性变化。其正向偏置电流应保持恒定。 2.放大电路设计 （1）选择放大器 PN结的结电压变化是一个微弱信号，结电压在温度每变化1度时大约变化2mv左右，所以需要进行放大后才能被后续电路处理。选择合适的集成运放来设计放大电路，选择运放时应考虑运放的温度系数，共模抑制比，输入失调电压，带宽等。 可供选择的运算放大器有OP07、LM324等。
自动控制原理课程设计报告
自控课程设计 课程设计(论文) 设计（论文）题目 单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称 Z Z Z Z 学院 专业名称 Z Z Z Z Z 学生姓名 Z Z Z 学生学号 Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师 Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩 单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(00++=s s s K s G （ksm7） 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。 （2）相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。 （3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s
3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc和穿频率Wx。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。 6、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。 二、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m和有限极点数n中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。 3）、确定根轨迹渐近线。 渐近线与实轴夹角为，交点为：。且： k=0,1,2······n-m-1; ; 则：、、；。 4）、确定根轨迹在实轴上的分布。 在（-1，0）、（，）区域内，右边开环实数零极点个数之和为奇数，该区域必是根轨迹；在（-2.-1）区域内，右边开环实数零极点个数之和为偶数，该区域不是根轨迹。 5）、确定根轨迹分离点与分离角。 分离点坐标d是以下方程的解：
智能仪器设计课程设计--题目
《智能仪器设计基础课程设计》----40题目 教学说明： 如下设计题目应该在课程开始时布置，并在教学中安排时间，以产品设计案例教学方式讲授如何理解题目以及如何实现题目，并补充完成题目所需要的相关知识。 如下的智能仪表课程设计题目，都是小型智能仪表产品开发方面的题目。涉及智能仪表硬件与软件设计。智能仪器课程设计是智能仪器课程教学的重要环节，根据设计智能仪表产品的课程改革目的，特选择一些小型智能仪表产品作为课设题目，满足教学需求。课程题目小，学生容易学，上手快，可以在短时间走完智能仪表设计的全过程，学会产品设计步骤。 1.设计基本要求 （1）正确理解设计题目，经过查阅资料，给出正确设计方案，画出详细仪表原理框图（各个功能部分用方框表示，各块之间用实际信号线连接）。 在互连网上收集题目中所用到的器件资料，例如传感器（热偶分度表等）、信号调理电路、AD转换器、单片机、继电器、电源、显示器件等。 在互连网上收集相关单片机的显示、AD转换、显示、控制算法等程序。 在充分研究这些资料基础之上，给出设计方案（选择信号调理电路、单片机、显示、按键输入、继电器驱动、电源等，简要说明选择的理由） （2）用Protel99SE软件设计仪表详细原理图。 要求正确标记元件序号、元件数值、封装名。 （3）设计PCB图 在画PCB前应该购买元件，因为有了元件才知道封装尺寸，但也可以不购买元件，只到元件商店测量实际元件尺寸后，画封装图。 （4）熟悉单片机内部资源，学会ADC、SPI接口、定时器、中断、串口、I/O引脚等模块的编程。 （5）采用C语言开发所设计仪表的程序。 按照题目要求，确定仪表需要完成的任务（功能），然后分别编制各任务的程序。程序应该有说明，并有详细注释。 说明：若是不安装实验板或是最小系统板，就只能用Atmel公司的A VR Studio软件或是Keil软件（随意下载）仿真，则学习效果将大打折扣。 2．设计（考试）说明书 说明书内容： （1）封面内容： 《智能仪器设计基础》考试题 题目号： 题目： 班级：