单片机原理与计算机控制技术
单片机的工作原理与应用
单片机的工作原理与应用单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口和时钟等基本功能的微型计算机系统。
它由微处理器、存储器、输入输出（I/O）端口、计时/计数器等部件组成。
单片机广泛用于电子产品中，如家电、车载设备、工业自动化、医疗设备等领域。
本文将详细介绍单片机的工作原理以及应用领域。
一、单片机的工作原理1.1 微处理器核心单片机的微处理器核心通常采用ARM、MCS-51等架构。
微处理器核心是单片机最重要的部分，负责解析和执行程序指令。
它包含算术逻辑单元（ALU）、寄存器以及总线接口等重要模块，能够对数据进行运算和逻辑操作。
1.2 存储器单片机内部集成了不同类型的存储器，包括程序存储器（ROM或Flash）和数据存储器（RAM）。
程序存储器用于存放程序指令，数据存储器用于存放程序执行过程中的临时数据。
存储器的容量决定了单片机能够存储的程序和数据量的大小。
1.3 输入输出接口单片机通过输入输出接口实现与外部设备的数据交互。
输入接口用于接收外部设备的信号输入，而输出接口用于向外部设备输出数据。
常见的输入输出接口包括GPIO（通用输入输出口）、串口、模拟/数字转换器（ADC/DAC）等。
1.4 时钟单片机需要一个准确的时钟信号来同步其工作。
时钟信号可以是外部引脚接入的晶振，也可以是内部产生的振荡电路。
时钟信号的频率决定了单片机的工作速度，一般以MHz为单位。
二、单片机的应用领域2.1 家电单片机在家电领域有着广泛的应用。
例如空调、洗衣机、电视等家电产品经常使用单片机作为控制器，实现功能的调控和智能化操作。
2.2 车载设备单片机在车载设备中发挥着重要作用。
汽车电子控制单元（ECU）就是由单片机实现的，它可以监测和控制车辆的各种系统，如发动机控制、制动系统等，提高了车辆的性能和安全性。
2.3 工业自动化工业自动化是单片机的另一大应用领域。
单片机通过与传感器、执行器等设备的配合，实现工业生产中的自动控制、数据采集和处理等功能。
电路中的单片机工作原理及应用
电路中的单片机工作原理及应用单片机（Microcontroller），又称微控制器，是一种集成电路芯片，集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出端口（I/O）、定时器计数器（Timer/Counter）等功能模块，能够完成数字信号的输入、输出、处理和控制等任务。
在电路设计与嵌入式系统开发中，单片机广泛应用于各种控制系统、自动化设备以及智能家居等领域。
本文将详细介绍单片机的工作原理及其应用。
一、单片机的工作原理单片机的工作原理主要涉及到CPU、存储器、输入输出端口以及时钟系统等关键部件。
1. CPU单片机的核心部件是中央处理器（CPU），它负责执行程序指令、进行数据处理和控制操作。
CPU包括运算器、控制器和寄存器等功能单元。
运算器用于进行数据运算和逻辑运算，控制器用于解析和执行指令，寄存器则用于存储数据、地址和状态等信息。
2. 存储器单片机中的存储器主要包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于存储程序指令和数据，可以读写操作；ROM则存储了单片机的固定程序，无法进行写操作。
存储器的容量决定了单片机可以处理的数据量和程序规模。
3. 输入输出端口单片机的输入输出端口（I/O）用于与外部设备进行数据交换和通信。
通过输入端口，单片机可以接收外部传感器的信号；通过输出端口，单片机可以控制外部执行器的动作。
输入输出端口的种类和数量取决于具体的单片机型号和应用需求。
4. 时钟系统时钟系统是单片机的基准，提供时序信号用于同步各个部件的工作。
单片机的时钟可以通过外部晶振或者内部振荡电路来提供，时钟频率决定了单片机的运行速度。
二、单片机的应用单片机广泛应用于各个领域，下面介绍几个常见的应用场景。
1. 控制系统单片机作为嵌入式控制器，可以用于各种控制系统，如温湿度控制、光照控制、电机控制等。
通过读取传感器信号、进行数据处理和输出控制信号，单片机能够实现系统的自动化和智能化。
2. 自动化设备在工业自动化领域，单片机也扮演着重要角色。
《计算机控制技术》课件
contents
目录
• 计算机控制技术概述 • 计算机控制系统组成 • 计算机控制系统的基本原理 • 计算机控制系统的设计方法 • 计算机控制系统的实现技术 • 计算机控制系统的应用实例
01
计算机控制技术概述
定义与特点
总结词
计算机控制技术的定义和特点
详细描述
计算机控制技术是指利用计算机对工业生产过程进行自动控制的技术。它具有 高精度、高效率、高可靠性的特点，能够实现生产过程的自动化、智能化和信 息化。
动控制。
监控软件
用于实时监控系统的运行状态 ，显示各种参数和数据，以及
进行故障诊断和报警等。
数据库软件
用于存储和管理各种数据，如 历史数据、实时数据等。
操作系统
提供计算机控制系统的运行环 境和基础服务。
人机接口
01
02
03
界面设计
设计易于操作的人机界面 ，包括图形界面和文本界 面等。
交互方式
提供多种交互方式，如鼠 标操作、键盘输入等，方 便用户进行操作和控制。
常见的开环控制系统有步进电机 控制系统、温度控制系统等。
闭环控制系统
闭环控制系统是一种包含反馈环节的控制系统，通过检测系统输出结果，将检测结 果反馈给输入端，与输入信号进行比较，根据比较结果调整输入信号。
闭环控制系统的优点是能够实时调整系统输出，提高控制精度和稳定性，但结构相 对复杂。
常见的闭环控制系统有伺服电机控制系统、数控机床控制系统等。
自适应控制
通过调整控制器参数，使系统能够自动适应环境变化和不确定性， 保持最优性能。
鲁棒控制
设计具有鲁棒性的控制系统，使系统在存在不确定性和干扰的情况 下仍能保持稳定和良好的性能。
计算机控制技术
计算机控制技术计算机控制技术是一种非常重要的技术领域，它与计算机科学和工程学息息相关。
本文将就计算机控制技术的定义、应用领域、工作原理以及其在社会中的重要性展开讨论。
计算机控制技术简单来说是指通过计算机，对一些设备或系统进行控制和管理的技术。
计算机控制技术是近代科学技术的发展和应用，它与计算机科学、信息科学、自动控制理论等学科有着密切的联系。
同时，计算机控制技术广泛应用于各个行业和领域，如工业生产控制、交通运输控制、环境监测与控制、军事作战控制等。
在工业生产控制方面，计算机控制技术是实现工业自动化的重要手段。
通过搭载计算机控制系统，可以对工业生产中的各种设备和工艺进行精确的控制和监测，提高生产效率和质量，减少人力资源的浪费。
例如，在汽车制造业中，计算机控制技术可以自动化地控制整个生产线，实现汽车的快速生产和集中管理。
在交通运输领域，计算机控制技术也发挥着重要作用。
交通信号灯、地铁列车、高速公路收费系统等，都离不开计算机控制技术的支持。
计算机控制技术可以帮助交通管理部门对交通流量进行精确监测和管理，并根据实时情况调整红绿灯的时序，以减少交通拥堵，提高道路通行能力。
在环境监测与控制方面，计算机控制技术可以用于监测和控制大气质量、水质、土壤质量等环境因素。
通过搭载传感器和计算机控制系统，可以实时监测环境因素的变化，并及时采取相应的控制措施，保护环境和人民的健康。
例如，在一些污水处理厂中，计算机控制技术可以实现对污水处理过程的自动控制，有效提高污水的处理效率和水质的净化程度。
在军事作战控制方面，计算机控制技术在现代军事中起到了关键作用。
计算机控制系统可以用于军事装备和作战系统的控制和管理，实现敌情监测、指挥决策、武器装备控制等功能。
同时，计算机控制技术还可以用于军事仿真训练，提高军事人员的作战能力和实战经验。
总的来说，计算机控制技术是一种广泛应用的技术，它的重要性不言而喻。
通过计算机控制技术，可以实现对各种设备和系统的精确控制和监测，提高生产效率和质量，改善社会生活和环境质量，提高国家的竞争力和发展水平。
单片机的基本原理及应用
单片机的基本原理及应用单片机（Microcontroller）是一种集成电路，内部集成了处理器核心、存储器、输入/输出接口以及各种外设等功能模块，常用于嵌入式系统中。
它具有体积小、功耗低、成本较低、可编程性强等特点，被广泛应用于工业控制、家电、汽车电子、通信设备等领域。
本文将介绍单片机的基本原理及其在各个领域的应用。
一、单片机的基本原理单片机的基本原理是通过内部的处理器核心来执行指令，控制其他功能模块的工作。
其内部核心主要由运算器、控制器和时钟电路组成。
1. 运算器（ALU）运算器是单片机的核心部件，负责执行各种算术和逻辑运算。
它通常由逻辑门电路构成，能够进行加减乘除、与或非等运算。
2. 控制器控制器是单片机的指令执行单元，负责控制各个部件的工作。
它根据程序存储器中的指令，逐条执行并控制其他模块的工作。
3. 存储器存储器用于存储程序指令和数据。
单片机通常包含闪存（Flash）和随机存储器（RAM）。
闪存用于存储程序，RAM用于存储运行时数据。
4. 时钟电路时钟电路提供单片机的时钟信号，控制指令和数据的传输和处理速度。
它通常由晶体振荡器和分频器组成。
二、单片机的应用领域1. 工业控制单片机在工业控制领域应用广泛。
它可以控制工业生产中的各种设备，如温度控制、压力控制、自动化装置等。
通过编程，单片机能实现精确控制和监测，提高生产效率和产品质量。
2. 家电在家用电器中，单片机也有着广泛的应用。
例如，微波炉、洗衣机、空调等均采用单片机来实现控制功能。
通过编写程序，单片机可以根据用户的需求自动调节设备的工作状态，实现智能化控制。
3. 汽车电子单片机在汽车电子领域扮演着重要角色。
它被用于发动机控制、车载娱乐、安全系统等各个方面。
通过单片机的实时控制，汽车性能得到提升，驾驶安全得到保障。
4. 通信设备单片机广泛应用于通信设备中，如手机、调制解调器等。
它可以实现信号处理、数据存储和传输等功能，提升通信设备的性能和稳定性。
单片机的原理及应用
单片机的原理及应用单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成电路，具有处理器核心、存储器和各种外设接口，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍单片机的原理以及一些常见的应用。
一、单片机的原理单片机作为一种嵌入式系统，其原理是通过将处理器、存储器和外设集成在一个芯片上，形成一个完整的计算机系统。
这种集成能力使得单片机具备了较高的性能和灵活性。
具体来说，单片机的原理包括以下几个方面：1. 处理器核心：单片机内部搭载了一个或多个处理器核心，常见的有8位、16位和32位处理器核心。
处理器核心负责执行指令集中的指令，对输入信号进行处理并控制外设的工作。
2. 存储器：单片机内部包含了程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
ROM用于存储程序代码，RAM用于存储数据。
这些存储器的容量和类型不同，可以根据实际需求进行选择。
3. 外设接口：单片机通过外设接口与外部设备进行通信。
常见的外设接口包括通用输入输出（GPIO）、串行通信接口（UART、SPI、I2C）、模拟数字转换器（ADC）等。
外设接口使单片机能够与其他硬件设备进行数据交互。
4. 时钟系统：单片机需要一个稳定的时钟信号来同步处理器和各个外设的工作。
时钟系统通常由晶振和计时电路组成，产生稳定的时钟信号供单片机使用。
二、单片机的应用单片机作为一种高性能、低成本、小体积的集成电路，广泛应用于各个领域。
以下是一些单片机的常见应用：1. 家电控制：单片机可以作为家电控制系统的核心，通过与传感器、执行器等外部设备的连接，实现对家电的智能控制。
例如，通过使用单片机可以实现空调、电视、洗衣机等家电的远程控制和定时控制等功能。
2. 工业自动化：单片机在工业自动化中发挥着重要的作用。
它可以用于控制和监控工业设备，实现自动化生产。
例如，生产线上的温度、压力、速度等参数可以通过单片机进行实时采集和控制。
3. 智能交通：交通系统中的信号灯、执法摄像头等设备可以利用单片机进行控制和管理。
简述单片机的工作原理
简述单片机的工作原理
单片机是一种集成电路芯片，其工作原理可以简述为以下几个步骤：
1. 外部输入：单片机通过外部引脚接收外部电路或设备传递的输入信号，例如按键、传感器信号等。
2. 芯片内部电路：单片机芯片内部包含了中央处理器（CPU）、存储器（ROM和RAM）、输入输出（I/O）端口以及各种外
设控制器等电路。
3. 程序执行：当单片机接收到输入信号后，CPU从ROM中读
取预先编写好的程序指令，然后按照指令的执行顺序逐条执行。
4. 控制与运算：CPU依据指令中给出的操作码和操作数，对
数据进行运算或进行不同的控制操作，包括算术运算、逻辑运算、数据传输等。
5. 内外设交互：单片机通过输入输出端口与外部设备进行交互，可以输出控制信号控制其他设备的工作状态，也可以接收外部设备传递的数据信息。
6. 数据存储：单片机通过RAM存储器存储程序运行过程中的
临时数据、中间计算结果和输入输出数据等。
7. 循环运行：单片机可以根据程序中的循环语句或条件判断语句，实现对指令的循环执行，达到不断地对输入信号进行处理、
执行特定任务的目的。
通过以上步骤，单片机能够根据预先编写的程序，接收输入信号，执行一系列指令，通过控制和运算操作，与外部设备进行交互，并根据实际需求完成特定的任务或功能。
自动化控制系统中的计算机控制技术
自动化控制系统中的计算机控制技术自动化控制系统是现代工业和生产中不可或缺的一部分。
计算机控制技术作为自动化控制系统的核心，起着至关重要的作用。
本文将讨论自动化控制系统中的计算机控制技术的应用及其相关的重要概念和方法。
一、概述自动化控制系统是一种通过计算机技术实现对生产和工艺过程进行监控和管理的系统。
它的核心是计算机控制技术，通过对输入信号进行处理和分析，输出控制信号，实现对被控对象的控制和调节。
二、计算机控制技术的工作原理计算机控制技术主要依靠计算机的处理能力、存储能力和算法来实现对控制系统的控制。
它通过采集被控对象的输入信号，经过模数转换和数据处理，得到输出的控制信号，实现对被控对象的控制。
三、计算机控制技术的应用领域计算机控制技术广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、农业、医疗、环保等。
在工业生产中，计算机控制技术可以实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和质量。
在交通运输中，计算机控制技术可以实现交通信号的智能控制和车辆调度。
在农业中，计算机控制技术可以实现农业机械的自动化操作和监测。
在医疗中，计算机控制技术可以实现医疗设备的智能控制和患者监测。
在环保中，计算机控制技术可以实现对污染源的监控和治理。
四、计算机控制技术的重要概念和方法1. 控制算法：控制算法是计算机控制技术的核心，它通过对输入信号进行分析和处理，得出对被控对象进行控制的策略和方法。
2. 反馈控制：反馈控制是一种通过对输出信号进行采集和分析，再根据与期望值的差异进行调节的控制方法。
反馈控制可以实现对系统稳定性和精度的控制。
3. PID控制：PID控制是一种常用的控制算法，它通过对误差、积分和微分信号的处理，实现对被控对象的控制。
PID控制具有简单、可靠、易调节等优点，在工业控制中得到广泛应用。
4. 模糊控制：模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它通过对输入信号进行模糊化和模糊规则的匹配，实现对系统的控制。
模糊控制适用于那些难以建立准确数学模型的系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二○一四～二○一五学年第二学期信息科学与工程学院课程设计报告书课程名称：单片机原理与计算机控制技术班级：自动化1201班学号：姓名：指导教师：周凤星二○一五年六月一、设计题目、任务和要求1、设计题目水温控制系统的设计2、设计任务设计一个水温控制系统对象的传递函数：s s G 50e 110020)s (-+=，炉子为电炉结构，单相交流220V 供电。
温度设定值：室温～100℃，可以根据要求任意调节。
要求：（1）画出电路原理图，包括：给定值、反馈、显示的电路及主电路；（2）阐述电路的工作原理；（3）采用对象为大滞后的算法，求出u(k)；（4）画出闭环数字控制的程序框图。
3、设计报告及书写要求课程设计任务完成之后，每位同学必须独立书写一份课程设计报告，注意：不得抄袭他人的报告。
课程设计报告的内容应包括以下五个部分：（1）设计题目和设计要求；（2）设计任务分析（包括系统设计、控制方案）；（3）详细设计：（包括水温控制系统的有关知识的介绍、系统的设计、分析以及改善；（4）课程设计总结：包括课程设计过程中的学习体会与收获。
二、设计任务分析1、总电路图的设计随着温度控制系统功能越来越强，可靠性和准确性的要求也越来越高。
以前温度控制系统大部分都是基于数字电路组成的。
其功能比较单一，使用起来也不理想，制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装、维护困难。
由于近年来单片机的发展迅速，逐渐出现用单片机制作，制作简单、安装、维护简单。
由于我国工业化信息化程度不断加深，温度已成为工业对象控制中的重要参数，广泛的使用在各种热处理炉、加热炉、反应炉等。
故本设计采用以ATS89C51单片机为核心的一个炉温控制系统来降低劳动强度，提高生产效率。
该系统具有对电炉温度的给定，定时检测和调节对电炉温度实时控制，温度数据显示等功能。
其总电路图如图（1）所示。
图（1）总电路图2、控制方案的设计在热工化工等许多工业生产过程中，由于被控对象模型的不确定性，参数随时间的飘逸性以及含有纯滞后环节，因此，如果要求控制系统的输出值在最小拍内达到稳态，则不但不能达到预期的效果，反而会产生较大的系统超调和震荡。
这类控制系统对快速性的要求是次要的，其主要指标是系统无超调或超调很小，并且允许有较长的调整时间，在这种条件下，采用纯滞后对象的控制算法——大林算法往往会有比价好的控制效果。
系统结构图如图（2）。
图（2）单片机炉温控制系统结构图三、详细设计1、水温控制系统的介绍由于水温控制系统的控制对象具有热存储能力大，惯性也较大的特点。
水在容器内的流动或热量传递都存在一定的阻力，因而可以归于具有纯滞后的一阶大惯性环节。
一般来说，热过程大多具有较大的滞后，它对任何信号的响应都会推迟一段时间，使输出与输入之间产生相移。
对于惯性较大的过程可以简单地采用输出开关量控制的方法。
这种方法通过比较给定值与被控参数的偏差来控制输出的状态：开关或者通断，因此控制过程十分简单，也容易实现。
但由于输出控制量只有两种状态，使被控参数在两个方向上变化的速率均为最大，因此容易硬气反馈回路产生振荡，对自动控制系统会产生十分不利的影响，甚至会因为输出开关的频繁动作而不能满足系统对控制精度的要求。
因此，这种控制方案一般在大惯性系统对控制精度和动态特性要求不高的情况下采用。
单片机温控系统多种多样，针对不同的被控对象可以设计出不同的硬件电路。
为了实现高精度的温度控制，我采用了以AT89C51为控制核心的单片机控制系统，温度实现控制采用的是温度传感器DS1820的测量值，与系统给定值比较得到不同的PWM值来触发光电耦合器使主电路导通或断开，从而对电炉（本设计以电阻R11代替）进行加热或者不加热（降温）。
并采用LCD1602液晶屏显示水的给定温度和实际温度。
通过按键ADD，SUB实现给定温度的变化。
主程序主要处理系统初始化（包括控制参数、给定温度等）、按键扫描、采样温度值及其D/A转换与给定值进行比较，输出PWM等。
系统灵敏度高和抗干扰性强，具备较高的测量和控制精度。
2、系统设计2.1、电路部分的设计由于本系统需要温度显示、温度给定、测温和温度控制等要求。
则显示部分我采用的是LCD1602进行显示；给定温度的调节我采用的是ADD/SUB两个按键进行调节；测温我采用的是DS1802单线数字温度传感器；通过光电耦合电路实现温度的控制。
2.1.1、单片机最小系统单片机最小系统主要是由外部晶振加复位电路组成，因为P0口缺少内部上拉电阻，这里用了一个RP1的上拉电阻群如图（3）。
图（3）单片机最小系统2.1.2、显示电路（LCD1602）1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶如图（4）。
图（4）显示电路（LCD1602）2.1.3、温度调节电路当程序给定一个基本温度时然后需要在此基础之上重新升高或者降低给定温度，则可以分别通过按下按键ADD/SUB进行操作如图（5）。
图（5）温度调节电路2.1.4、温度测量电路DSl820数字温度计提供9位温度读数，指示器件的温度。
信息经过单线接口送入DSl820或从DSl820送出，因此从中央处理器到DSl820仅需连接一条线（和地）。
读、写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。
因为每一个DSl820有唯一的系列号（silicon serial number），因此多个DSl820可以存在于同一条单线总线上。
这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件。
此特性的应用范围包括HV AC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测，以及过程监视和控制中的温度检测如图（6）。
图（6）温度测量电路在DSl820内部完成以提供0.5℃的分辩率。
温度读数以16位、符号扩展的二进制补码读数形式提供。
表l说明输出数据对测量温度的关系。
数据在单线接口上串行发送。
DSl820可以以0.5℃的增量值，在0.5℃至+125℃的范围内测量温度。
对于应用华氏温度的场合，必须使用查找表或变换系数。
以下的过程可以获得较高的分辩率。
首先，读温度，并从读得的值截去0.5℃位（最低有效位）。
这个值便是TEMP_READ。
然后可以读留在计数器内的值。
此值是门开通期停止之后计数剩余CPER COUNT REMAINCOUNTCPERCOUNTREADTEMPTEMPRATURE__) ___(25.0_)(-+-=温度表1 温度数据关系2.1.5、温度控制电路温度实现控制采用的是温度传感器DS1820的测量值，与系统给定值比较得到不同的PWM值来触发光电耦合器使主电路导通或断开，从而对电炉（本设计以电阻R11代替）进行加热或者不加热（降温）如图（7）。
图（7）温度控制电路2.1.6监控电路当温度设定值不在室温～100℃时，P2.7（初始化低电平）输出高电平，红色LED灯亮（原本打算用蜂鸣器结果找不到那个原件毕竟新手）如图（8）。
图（8）监控电路2.2、电路的工作原理用单片机的P2.4读取温度值，将实际温度与给定的值进行比较得到偏差，通过设计好的数字控制器进行运算，得到要输出的电压值，然后对应相应的占空比，通过P2.3光电耦的转化，使得主电路工作加热电阻R11或者不加热，从而实现控制电路温度的作用使得温度达到设定值，其LCD1602第一行显示给定温度第二行显示实际温度。
2.3、大林算法设计以大林算法为模型的数字控制器，使得闭环系统具有时间滞后的一阶惯性环节，且滞后时间与被控对象的滞后时间相同，此时系统传递函数为：)11(])1(1)[1(20)1)(1()()10(1120)(2T ,50,100,20,110020)(s 20T ,s 20109])1(1)[()1)(1)(1()()8()(1C )7()(11C 6)1)(1()(])1(11[)()5(])1(1)[1()1)(1()()4(11]11[)()3()1(1)1()(11)(1)()2(1)1()]([)1(1)(22T/-12T/-001T/-1T/100-2T/-1T/100-100T/-21501T/T -1T/T -1211T/T -1T/T -T/T -T/T -2T/T -112112T/T -2T/T -11211T/T -1T/T -1211211T/T -1T/T -T/-1T/T -T/T -1T/T -T/-111T/T -1T/T -1T/T -1T/T -1T/T -e e e e e e e e ee e e e e ee e e e e e ee e e e e e e e e 21122121211111-----------------------=--------------------------------=====+==-------------------+---=------------------------=---------------------------+=------------+=++-ℑ=-----------------------=----------------------=+-ℑ=---------------=Φ-Φ=----------------------------=Φℑ=Φ-------------------------------------=Φ------------+--------------------------Z Z T e Z Z T T T T T T T T e e Z Z e e Z Z Z Z Z e T Z Z D Z Z Z G S K S S G Z C C K Z Z Z D Z Z Z C C KZ S T S T K S Z G K Z Z D Z KZ S T K S Z G Z G Z Z Z G Z D s Z S s S N T T T N TS TSN T T N TS TS N N N S 所以则因为。
这里取温度采样周期一般取）（因此式中，）（）（二阶惯性环节：被控对象为带纯滞后的因此，一阶惯性环节：被控对象为带纯滞后的）（）（函数为：因此数字控制器的传递）（冲传递函数为：相应地，系统的闭环脉）（τττττττττττττττ)17(3635/)]1(819)(999)2(999)1(045.0[)(u )16()1(819.0)(999.0)2(999.0)1(000045.0)(635.3)(U )15()1)(1)(1(20)1)(1()()()()14()1)(1)(1(20)1)(1(Z U )13()()()()12()()()(112T/-001T/-1T/100-2T/-112T/-001T/-1T/100-2T/-e e e e e e e e------------+-+-=--------+-+-=----------------------==--------------------------=-----------------------------------Φ=-------------------------------------=------k e k e k u k u k k e k e k u k u k u z z Z Z Z E Z U Z D Z Z R Z Z C Z G Z C Z U Z Z Z Z 即变换得：变换进行反的计算公式的对所得的）（所以因为2.4、闭环数字控制系统的程序框图根据所设计的数字控制器即（17）式，可以得到程序流程图如图（9）所示，PWM 会对主电路的温度起控制作用，最终使得实际温度和给定温度相同。