微型计算机控制技术课程设计
微型计算机控制技术课程方案
微型计算机控制技术课程设计----电阻加热炉温度控制学院：专业班级：姓名：学号：指导教师：目录一、摘要 (2)二、总体方案设计 (2)设计任务1、设计内容及要求 (2)2、工艺要求 (2)3、要求实现的系统基本功能 (3)4、对象分析 (3)5、系统功能设计 (3)三、硬件的设计和实现 (4)四、数字控制器的设计 (7)五、软件设计 (9)1、系统程序流程图 (9)2、程序清单 (11)六、完整的系统电路图 (21)七、系统调试 (21)八、设计总结 (21)九、参考文献 (22)一、摘要温度是工业对象中主要的被控参数之一。
特别是在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。
由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。
但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。
为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。
因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。
二、总体方案设计设计任务用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。
1、设计内容及要求电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。
系统模型：2、工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50—350℃，升温和降温阶段的温度控制精度为+5℃，保温阶段温度控制精度为+2℃。
3、要求实现的系统基本功能微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。
微型计算机控制技术课程设计
微型计算机控制技术课程设计
一、概述
本课程设计旨在通过对微型计算机控制技术的深入学习和实践，使学生掌握计
算机控制系统设计的基本方法和技能，提高学生的实际操作能力和综合素质。
课程设计主要通过实例演示、仿真、实验等方式，引导学生逐步掌握微处理器的编程、外设接口设计、实时控制和调试等关键技术，最终完成一个综合性的计算机控制系统的设计和实现。
二、课程目标和要求
1. 课程目标
通过本课程的学习和实践，使学生能够掌握以下核心知识和技能：
•了解微型计算机控制技术的基本概念和原理；
•掌握基于微处理器的软硬件系统设计，包括编程、外设选型、接口设计等；
•熟悉实时控制和调试的方法和技巧，进一步提高系统的性能和稳定性；
•通过实际项目设计和实现，培养学生的独立思考、创新能力，提高学生的实际操作技能和综合素质。
2. 课程要求
•学生需要具备一定的计算机基础知识和编程基础；
•学生需主动参与课堂学习和实验操作，积极完成相关实验报告和课程设计任务；
•学生需熟练使用计算机软硬件工具和测量仪器，实现系统的设计、调试和测试；
1。
微型计算机控制技术课程设计.
微型计算机控制技术课程设计姓名：任文华班级：1220391学号：122039128日期：2014-12-22实训一流水灯的设计一、实训目的1．通过实验，熟悉并掌握试验系统原理与使用方法。
2. 掌握单片机的基本使用方法与编程方法。
3. 掌握C语言编程基本思想。
4. 学会基础的编程控制。
二、实训内容1. 使用仿真软件设计流水灯控制电路。
2. 使用Keil编写程序实现流水灯的控制。
3. 运行并调试程序。
三、实训原理本流水灯是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为AT89C51单片机、电阻、发光二极管、电源等电路和必要的软件组成的单片机。
如果要让接在P1.0口的LED1（共阴极接法）亮起来，那么只要把P1.0的电平变为高电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为低电平；同理，接在P1.1～P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭方法同LED1。
因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。
在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管灯亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。
四、实训过程1. 电路设计如下图：2.编写程序#include<reg51.h>void delay(){int i, j;for(i=0;i<100;i++)for(j=0;j<200;j++);}void main(){while(1){P1=0X01;delay();P1=0X02;delay();P1=0X04;delay();P1=0X08;delay();P1=0X10;delay();P1=0X20;delay();P1=0X40;delay();P1=0X80;delay();}}3.运行过程如下图：实训二 8*8点阵显示屏的设计一、实训目的1．通过实验，熟悉并掌握试验系统原理与使用方法。
最新微型计算机控制技术课程设计
微型计算机控制技术课程设计成绩课程设计报告设计题目步进电机控制系统设计课程名称计算机姓名学号班级教师设计日期 2012年步进电机控制系统设计摘要步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的概率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无积累误差等特点，使得在速度、位置领域用步进电机来控制变的非常简单。
本次课程设计采用TDN-AC/ACS计算机控制技术实验箱中的35BYJ46型四相八拍步进电机为对象，以8088CPU为基础设计计算机控制系统硬件电路、8088为核心的步进电机控制系统，编写步进电机控制程序，从而实现步进电机的变速运转以及正反向运转。
关键词：步进电机、四相八拍、电脉冲信号、变速运转、正反向运转Stepper motor control system designAbstractStepper motor is the electric pulse signal into angular displacement or linear displacement of the open-loop control components.In the case of non-overloaded, the motor speed to stop the location of the probability depends only on the pulse and the pulse number, regardless of load changes, that is, to add a pulse motor, the motor is turned a step angle. The existence of this linear relationship, with only periodic error of the stepper motor without the accumulation of errors, etc., makes the speed and position to control the stepper motor areas become very simple.The curriculum design use computer-controlled technology experiments TDN-AC/ACS box in 35BYJ46 four-phase eight-shot stepper motor for the object to 8088CPU-based computer control system hardware circuit design, 8088 as the core of the stepper motor control system, write stepper motor control program, in order to achieve variable speed operation of the stepper motor and the pros and cons to running.Key Words：Stepper motor Four-phase eight-shot Electrical pulses Variable-speed operation Forward and reverse operation目录第一章：步进电机介绍 (1)1.1：步进电机工作原理 (1)1.2：步进电机控制系统原理 (1)第二章：系统设计及硬件介绍 (3)2.1：系统描述 (3)2.2：硬件选取及其简介 (3)2.2.1：硬件选取 (3)2.2.2：执行机构选取 (3)2.2.3：8088cpu介绍 (4)2.2.4：8255接口芯片介绍 (4)2.2.5：ULN2803 (5)第三章：实验设计 (7)3.1：实验线路 (7)3.2：8255口输出电平在各步中的情况图 (7)3.3:8088扩展数据存储器和8255接口电路原理图 (7)3.4: 系统结构图 (8)第四章：程序设计 (9)4.1流程图 (9)4.2：实验程序 (9)第五章：系统运行分析 (12)5.1：过程分析 (12)5.2：运行结果 (12)总结 (13)参考文献 (13)附录 (14)第一章：步进电机介绍1.1：步进电机工作原理步进电机实际上是一个数字/角度转换器，也是一个串行的数/模转换器。
微型计算机控制技术课设
微型计算机控制技术课设学⽣实验报告实验课名称：微型计算机控制技术实验项⽬名称：多路数据采集系统设计专业：电⽓⼯程及其⾃动化学号：姓名:⽬录⼀、实验⽬的⼆、实验原理1、TLC2543的基本原理2、SPI总线3、数字滤波三、硬件电路设计及proteus仿真四、程序设计⼀、实验⽬的1、掌握串⾏总线的使⽤⽅法。
2、学会利⽤串⾏总线实现单⽚机与外设之间的数据传送与接收。
3、掌握数字滤波的使⽤，并有⼀个深刻的认识。
4、将总线接⼝技术、数字滤波、⼈机交互接⼝技术、模拟量输⼊输出通道技术综合设计，多微机系统有⼀个⼤概的认识。
⼆、实验原理该多路数据采集系统是基于89C52和TLC2543⽽设计的，含有数字滤波（此处采⽤平均值滤波的数字滤波⽅式）的功能，⽤⼀⽚TLC2543实现5路模拟量的巡回检测，并通过液晶显⽰器12864显⽰最终处理之后经标度变换的数据采集量。
1、TCL2543的基本原理⼀）引⾔TLC2543是TI公司的12位串⾏模数转换器，使⽤开关电容逐次逼近技术完成A/D 转换过程。
由于是串⾏输⼊结构，能够节省51系列单⽚机I/O资源；且价格适中，分辨率较⾼，因此在仪器仪表中有较为⼴泛的应⽤。
⼆) TLC2543的特点（1）12位分辩率A/D转换器；（2）在⼯作温度范围内10µs转换时间；（3）11个模拟输⼊通道；（4）3路内置⾃测试⽅式；（5）采样率为66kbps；（6）（6）线性误差±1LSBmax；（7）（7）有转换结束输出EOC；（8）（8）具有单、双极性输出；（9）（9）可编程的MSB或LSB前导；（10）（10）可编程输出数据长度。
三）TLC2543的引脚排列及说明TLC2543有两种封装形式：DB、DW或N封装以及FN封装，这两种封装的引脚排列如图1，引脚说明见表1。
图1 TLC2543的封装表1 TLC2543引脚说明2、SPI总线MOTOROLA公司的SPI总线的基本信号线为3根传输线，即SI、SO、SCK。
微型计算机控制技术课程设计任务书
目录一、设计目的二、设计内容1．硬件设计要求2．软件设计要求3．系统调试三、实验所需器材四、设计步骤五、课程设计报告要求六、课程设计与综合实验的成绩考核七．附件一：IPC5432模板使用说明书附件二：参考程序一．设计目的通过《计算机控制系统》课程设计，使学生掌握计算机控制系统的设计和实现方法，具体包括以下几个方面：1. 学会计算机控制系统的硬件组成、接口及过程通道的设计方法；2. 学会计算机控制系统的程序编制与调试方法；3. 掌握数字控制器的设计、实现和参数整定方法；4. 掌握从事计算机控制系统实验研究和调试的基本技能。
二．设计内容某计算机控制系统，要求监测32点温度（0℃~+100℃）并控制其中的2点温度，水温恒定值：60°C 2°C。
采用PC总线工业控制机（或PC 机）作为控制系统的主机。
实验对象为电水壶或电阻炉，并用可控硅调功器控制电阻炉的温度。
1．硬件设计要求1.1 要求选用一块PC总线32路12位A/D + 2路12位D/A板，并满足以下设计指标：（1）模拟量输入通道·单端对地输入：32路，通道号为00H~1FH；·A/D分辨率为12位；·输入电压信号，量程为0 ～ 5VDC；·输出码制为：单极性二进制码。
（2）模拟量输出通道·D/A分辨率：12位；·通道数：2路；·采用电流输出形式，输出电流范围：4 ～ 20 mA DC。
1.2 选择主电路器件并设计主电路；1.3 温度传感器的选择与安装。
⒉软件设计要求（采用C语言设计）（1）设计32路信号数据采集程序；（2）数字滤波程序；（3）标度变换程序；（4）控制计算程序（采用带有积分分离的PID控制规律）；（5）控制输出程序（限幅输出）；（6）要求有参数（给定值、采样周期、PID参数）设定和修改功能；（7）实时显示非控制回路的测量参数；（8）实时显示控制回路的给定值、测量参数、控制量。
课程《微型计算机控制技术》电子教案课件(全)
精品课程《微型计算机控制技术》电子教案PPT课件（全）第一章：微型计算机控制技术概述1.1 课程介绍了解《微型计算机控制技术》的课程目标和意义。
掌握课程的主要内容和教学方法。
1.2 微型计算机控制技术基本概念解释微型计算机控制技术的定义。
探讨微型计算机控制技术的发展历程和应用领域。
1.3 微型计算机控制系统组成分析微型计算机控制系统的硬件和软件组成。
了解输入/输出设备、控制器、执行器等主要组成部分的功能。
1.4 微型计算机控制技术的关键技术探讨微型计算机控制技术中的关键技术和算法。
了解数字信号处理、模拟/数字转换、PID控制等核心技术。
第二章：微型计算机控制系统的硬件设计2.1 控制器硬件设计基础分析控制器硬件设计的基本要求和原则。
掌握控制器硬件设计的步骤和注意事项。
2.2 控制器硬件选型了解常用控制器硬件的选择标准。
掌握控制器硬件选型的方法和依据。
2.3 控制器硬件电路设计实例分析具体的控制器硬件电路设计实例。
学习如何设计控制器硬件电路，并进行仿真和测试。
2.4 控制器硬件调试与优化探讨控制器硬件调试和优化的方法和技巧。
学习如何解决控制器硬件设计和实施过程中出现的问题。
第三章：微型计算机控制系统的软件设计3.1 控制器软件设计基础分析控制器软件设计的基本要求和原则。
掌握控制器软件设计的步骤和注意事项。
3.2 控制器软件选型了解常用控制器软件的选择标准。
掌握控制器软件选型的方法和依据。
3.3 控制器软件编程语言介绍常用的控制器软件编程语言。
学习如何选择合适的编程语言进行控制器软件开发。
3.4 控制器软件开发实例分析具体的控制器软件开发实例。
学习如何进行控制器软件开发，并进行调试和优化。
第四章：PID控制算法及其实现4.1 PID控制算法概述解释PID控制算法的定义和原理。
探讨PID控制算法的优点和局限性。
4.2 PID控制算法的数学模型分析PID控制算法的数学模型。
学习如何建立和求解PID控制算法的数学模型。
《微型计算机控制技术》教案
《微型计算机控制技术》教案一、教学目标1. 了解微型计算机控制技术的基本概念、原理和应用。
2. 掌握微型计算机控制系统的组成、工作原理和常用接口。
3. 学会使用微型计算机进行控制程序的编写和调试。
4. 能够分析并解决微型计算机控制技术在实际应用中遇到的问题。
二、教学内容1. 微型计算机控制技术的基本概念1.1 控制技术的分类和发展1.2 微型计算机控制系统的特点和优势2. 微型计算机控制系统的组成2.1 硬件组成：微处理器、输入/输出接口、执行器等2.2 软件组成：系统软件、控制算法、应用程序等3. 微型计算机控制原理3.1 采样与保持技术3.2 模拟量-数字量转换3.3 数字量-模拟量转换3.4 控制算法：PID、模糊控制、神经网络等4. 微型计算机控制系统的应用4.1 工业控制领域：生产线自动化、等4.2 嵌入式系统：家居智能化、汽车电子等4.3 生物医学领域：远程医疗、健康监测等5. 常用接口技术5.1 USB接口5.2串口通信接口5.3以太网接口5.4无线通信接口三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理、方法和应用。
2. 案例分析法：分析实际应用案例，加深对控制技术原理的理解。
3. 实验法：进行实际操作，掌握微型计算机控制系统的使用和调试。
4. 小组讨论法：分组讨论问题，培养团队合作能力和解决问题的能力。
四、教学资源1. 教材：《微型计算机控制技术》2. 多媒体课件：讲解微型计算机控制技术的基本概念和原理。
3. 实验设备：微型计算机控制系统实验平台。
4. 在线资源：相关论文、案例、技术文档等。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业、实验报告等占总评的40%。
2. 期末考试：闭卷考试，占总评的60%。
3. 综合评价：评价学生在课堂学习、实验操作和问题解决等方面的表现。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，其中理论讲授20课时，实验操作10课时，小组讨论2课时。
2. 授课方式：课堂讲授与实验操作相结合，小组讨论与个人作业相结合。
《微型计算机控制技术》教案.doc
入
）
开关量
CRT
接口
显示终端
输
出
操
时
钟
作
通用外部设备
主机、操作台
接口
输入输出通道
检测、变送执
被控对象
行
图1.2
学习必备欢迎下载
基本组成 ：硬件部分和软件部分。
各部件功能简介：
主机
接口电路
输出输入通道
硬件部分
外部设备
操作台
被控对象
①主机
组成：中央处理器（CPU）和内存储器(RAM和ROM)组成。
作用：根据输入通道送来的被控对象的状态参数， 进行信息处理、 分析、计算，作出控制决策，通过输出通道发出控制命令。②接口电路
难
点
教
学
介绍、讨论与多媒体
手
段
教学主要内容
年月日
2
时间
分配
（15’）
计算机控制系统的构成原理
（30’）
计算机控制系统硬件组成与软件组成。
（35’）
初步认识微型计算机控制系统分类与装置种类
（5’）
小结
1．计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？
复
2．分析说明图1-3计算机控制系统的硬件组成及其作用。
点、计算机控制系统的发展概况和趋势。
§1．1计算机控制系统概述
自动控制技术在许多领域里获得了广泛的应用。
自动控制——就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自
动地按照预定的规律运行。
近年来，计算机已成为自动控制技术不可分割的重要组成部分，并为自动控
制技术的发展和应用开辟了广阔的新天地。
§1.1.1计算机控制系统及其组成
微型计算机控制技术课程设计
目录一、步进电机控制系统的设计1、设计目的2、实验仪器3、步进电机的基本工作原理4、步进电机控制的设计内容系统硬件设计系统软件设计5、结束语二、炉温控制系统的设计1、设计目的2、设计要求3、设计原理4、设计过程系统硬件设计系统软件设计5、结束语三、直流电机调速系统的设计1、设计目的2、设计要求3、设计过程系统硬件设计系统软件设计四、设计总结及心得体会、步进电机的控制系统设计一、设计目的1•了解步进电机的工作原理。
2.掌握步进电机的驱动及编程方法。
二、实验仪器1.EL-CAT-山型计算机控制系统实验箱一台2.PC计算机一台3.步进电机控制实验对象一台三、步进电机的基本工作原理：步进电机的工作就是步进转动。
在一般的步进电机工作中，其电源是采用单极性的直流电源。
要使步进电机转动，就必须对步进电机的各相绕组以适当的时序进行通电。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(成为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
因此，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。
本实验步进电机的工作方式为两相四拍式，其电机的通电顺序如下图所示：四、步进电机控制实验内容:1硬件设计(1)、实验框图2、软件仿真步进电机采用的是开环控制。
在实验仿真开始时，先设置起点坐标和重点坐标，再将实际的转盘指针调到与软件上的指针起始值相同。
然后开始运行，看软件仿真指针所转角度是否与实际相同正转：起时角为0,终止角为100150 —%反转：起始角100，终止角50五、结束语:通过本次的实验了解了步进电机的工作原理和它的工作方式，以及如何用计算机来控制步进电机的转动。
根据实验所得出的结果是：实际步进电机的指针旋转角度与在软件仿真中指针的旋转角度是相同的。
所以通过计算机对步进电机的控制可以达到很高的精度。
二、电阻炉温控制系统的设计一、设计目的(1)、了解温度控制系统的特点。
(2)、研究采样周期T对系统特性的影响。
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目录
一、步进电机控制系统的设计
1、设计目的
2、实验仪器
3、步进电机的基本工作原理
4、步进电机控制的设计内容
系统硬件设计
系统软件设计
5、结束语
二、炉温控制系统的设计
1、设计目的
2、设计要求
3、设计原理
4、设计过程
系统硬件设计
系统软件设计
5、结束语
三、直流电机调速系统的设计
1、设计目的
2、设计要求
3、设计过程
系统硬件设计
系统软件设计
四、设计总结及心得体会
一、步进电机的控制系统设计
一、设计目的
1．了解步进电机的工作原理。
2．掌握步进电机的驱动及编程方法。
二、实验仪器
1．EL-CAT-III型计算机控制系统实验箱一台
2．PC计算机一台
3．步进电机控制实验对象一台
三、步进电机的基本工作原理：
步进电机的工作就是步进转动。
在一般的步进电机工作中，其电源是采用单极性的直流电源。
要使步进电机转动，就必须对步进电机的各相绕组以适当的时序进行通电。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（成为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
因此，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。
本实验步进电机的工作方式为两相四拍式，其电机的通电顺序如下图所示：
四、步进电机控制实验内容：
1、硬件设计
（1）、实验框图
2、软件仿真
步进电机采用的是开环控制。
在实验仿真开始时，先设置起点坐标和重点坐标，再将实际的转盘指针调到与软件上的指针起始值相同。
然后开始运行，看软
件仿真指针所转角度是否与实际相同。
正转：起时角为0，终止角为100
反转：起始角100，终止角50
五、结束语：
通过本次的实验了解了步进电机的工作原理和它的工作方式，以及如何用计算机来控制步进电机的转动。
根据实验所得出的结果是：实际步进电机的指针旋转角度与在软件仿真中指针的旋转角度是相同的。
所以通过计算机对步进电机的控制可以达到很高的精度。
二、电阻炉温控制系统的设计
一、设计目的
(1)、了解温度控制系统的特点。
(2)、研究采样周期T对系统特性的影响。
(3)、研究大时间常数系统PID控制器的参数的整定方法。
二、设计要求
温度检测范围0℃-100℃，使炉温控制在60℃，能够手动和自动调节炉温，采用单片机控制，电路包括检测通道（温度检测、放大和A/D转换电路）、温度控制（包括包括光耦隔离、过零检测、SCR驱动电等外围电路）、键盘和显示电路以及语音报温电路。
三、设计原理
系统结构图
图中 Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds）
Gh（s）=（1－e-TS）/s
Gp（s）=1/（Ts+1）
以个人计算机为基础，以Ａ／Ｄ转换器为核心，并配以适当的外围接口电路，实现对电阻炉温度自动控制和手动控制。
设计了一种过零检测电路，将ＰＩＤ控制增量转换成占空比，并由数字电路输出有一定占空比的矩形波，利用硬件方法实现普通双向可控硅的同步过零触发从而实现功率可调的温度控制系统。
整个炉温控制系统由两大部分组成，第一部分由计算机和A/D&D/A卡组成,主要完成数据采集、PID运算、产生控制电枢电压的控制电压；第二部分由传感器信号放大，同步脉冲形成，以及触发脉冲放大组成。
炉温控制的基本原理：改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压，有效电压可在0-140V 内变化。
可控硅的导通角为0-5CH。
温度传感是通过一只热敏电阻及其放大电路组成，温度越高其输出电压越小。
外部LED灯的亮灭表示可控硅的导通与闭合的占空比时间，如果炉温温度低于设定值则可控硅导通，系统加热，否则系统停止加热，炉温自然冷却到设定值。
四、设计过程
1、硬件设计
(1)、炉温控制总体框图
（2）、炉温控制电路图
2、软件设计
（1）、PID递推算法
如果PID调节器输入信号为e（t），其输送信号为u（t）,则离散的递推算法如下：
Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1),其中ek2是误差累积和。
（2）、系统流程图
（3
炉温控制对象是一个纯滞后系统，故在设计中用Smiths 预估器进行补偿，下面就是加了预估器的炉温控制系统波形仿真的图形，但需要凑试法来进行PID 参数的整定。
其目的就是得到超调量小于30%，调节时间较短的稳定系统。
首先根据被控对象的模型（K/（1+TS ））e-τs ，采用Z —N 法（扩充响应曲线法）整定被控对象的参数：T 、K 、τ。
从曲线上选取T=480，K=1，τ=110。
然后查表：
采用PID 控制，则由表中的公式确定出δ=5.234，Ti=242， Td=55
根据KP=1/δ=0.19，KI=KPT/Ti=0.378，KD=KPTd/T=0.022，然后在次基础上进行PID 参数整定。
炉温控制的仿真框图：
炉温控制仿真波形：
A、KP=40, KI=0.5, KD=0.026,τ=110
B、KP=0.0005， KI=0.0022， KD=6，
微分先行算法
A、KP=40, KI=0.5, KD=0.026,τ=110
B、KP=0.0005， KI=0.0022， KD=6
五、结束语
本次的实验的炉温控制系统以工业控制计算机为核心，可控硅为驱动电路构成的系统。
其控制效果比其他不采用计算机的控制系统要好很多。
通过对炉温控制系统的实验可以知道，该控制系统控制精度高，能够准确的去完成一些复杂的工业控制过程。
在这个的实验当中，用到了一些常用的控制技术，对其中的PID控制，施米斯预估控制等有了很深的了解；为了使系统的控制效果更好，必须对PID参数进行整定来提高系统的测量精度以及稳定性，并运用了微分先行对系统进行了改进。
这是此设计的重点所在。
三、直流电机调速系统的设计
一、设计目的
(1)、了解直流电机调速系统的特点。
(2)、研究采样周期T对系统特性的影响。
(3)、研究电机调速系统PID控制器的参数的整定方法。
二、设计要求
要求采用PI控制算法对直流电机调速系统进行控制，给定初始速度，通过数字式PID调节器进行控制，使得速度恒定在某一数值。
整个电机调速系统由两大部分组成,第一部分由计算机和A/D&D/A卡组成,主要完成数据采集、PID运算、产生控制电枢电压的控制电压；第二部分由传感器信号整形，控制电压功率放大等组成。
电机速度控制的基本原理是：通过D/A 输出-2.5V-+2.5V的电压控制7812的输出，以达到控制直流电机电枢电压的目的。
速度采集由一对霍尔器件完成，输出脉冲信号的间隔反映了电机的转速。
三、设计过程
1、系统硬件设计
系统框图：
模型建立：
由上图可得：
Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds）
Gh（s）=（1－-τs）/s
Gp（s）=1/（Ts+1）
系统的总体控制电路图：
2、系统软件设计
PID递推算法：
如果PID调节器输入信号为e（t），其输送信号为u（t）,则离散的递推算法如下：
Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1),其中ek2是误差累积和
系统程序流程图
图中ek为误差，ek1为上一次的误差，ek2为误差的累积和，uk是控制量
软件仿真
Kp=0.049 ki=0.1
Kp增大kp=0.7
Kp减小kp=0.01
四、设计总结及心得体会
在这次的的课程设计里，使我对微型计算机控制技术这门课了解的更深。
设计的内容有：步进电机的控制，电阻温度炉的温度控制，直流电机调速系统的设计。
在这些设计中，都用到了一些常用的控制技术，如PID控制，施密斯预估控制等。
PID控制是对控制系统的参数KP,KI,KD进行设定，看不同参数对系统响应曲线的影响，选择其中效果好的响应曲线，并记录其相应的参数。
在对这些参数选择时，应先了解这些参数对系统的影响：比例控制能迅速反应误差，从而减小误差，但比例控制不能消除稳态误差，KP的加大，会引起系统的不稳定；积分控制的作用是，只要有系统存在误差，积分控制将能完全消除误差，积分作用太强会使系统超调增大，甚至使系统出现振荡；微分控制可以减少超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的性能。
同时还必须运用一些PID整定方法来对系统优化，是系统的控制能达到稳、快、准。
施密斯预估控制是一种纯滞后的补偿模型，但由于模拟仪表不能实现这种补偿，致使这种补偿在工程中无法实现。
现在利用计算机可以很方便的实现这种控制。
同时，在实验的过程中也遇到了很多问题，在分析问题和解决问题中使我受益匪浅。
它不仅巩固了在上课时所学的理论知识，也增加了我分析问题和处理问题的能力。
以及可以很熟悉的使用控制系统的仿真软件来查看一个控制系统的响应曲线，并从响应曲线中来进一步改善原来的系统性能。