对具有纯滞后的一阶惯性环节的设计

目录

一、设计题目及要求....................................................................................................................... 2 二、设计方案与结构图 . (2)

1、计算机控制系统结构图 ..................................................................................................... 2 2、硬件结构图 ......................................................................................................................... 3 三、 电路硬件设计. (3)

1、 电桥电路 ........................................................................................................................... 3 2、放大环节 ............................................................................................................................. 4 3、滤波电路 ............................................................................................................................. 5 4、A/D 转换器 ......................................................................................................................... 5 5、D/A 转换电路 .................................................................................................................... 6 四、参数计算及仿真.. (7)

1、0θ=时数字调节器D （z ）的实现 (7)

a 、无控制作用下系统伯德图 ......................................................................................... 7 b 、最少拍下调节器函数 ................................................................................................. 8 C 、最少拍下系统伯德图 ............................................................................................... 10 d 、单位阶跃响应下系统输出 ....................................................................................... 11 e 、施加阶跃干扰信号 ................................................................................................... 12 f 、施加随机信号影响. (13)

2、/20.374T θ==时数字调节器D （z ）的实现 (15)

a 、无控制作用下系统伯德图 ....................................................................................... 15 b 、达林算法下调节器函数 ........................................................................................... 16 C 、达林算法下系统伯德图（未加增益） ................................................................... 18 d 、达林算法下系统伯德图（加增益） ....................................................................... 19 e 、单位阶跃响应下系统输出 ....................................................................................... 20 f 、施加阶跃干扰信号.................................................................................................... 21 g 、施加随机信号影响 (23)

五、心得与体会 (24)

一、设计题目及要求

1、 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节()1

s

Ke G s Ts τ-=+的温度控制系统和给

定的系统性能指标：

✧ 工程要求相角裕度为30°～60°，幅值裕度>6dB

✧ 要求测量范围-50℃～200℃，测量精度0.5％，分辨率0.2℃

2、 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图，并转化为系统结构图；

3、 选择一种控制算法并借助软件工程知识编写程序流程图；

4、 用MATLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证;

对象确定：K=10*log(C*C-sqrt(C)),rand(‘state ’,C),T=rang(1), 考虑θ=0或T/2两种情况。

C 为学号的后3位数，如C=325，K=115.7，T=0.9824，θ=0或0.4912 5、 进行可靠性和抗干扰性的分析。

二、设计方案与结构图

1、计算机控制系统结构图

其控制过程可描述如下：

1) 只有在采样开关闭合（即采样）的kT 时刻，才对系统误差e(t)的瞬时值

进行检测，也就是将整量化了的数字量e(kT)输入给计算机（数字控制器）。这一过程称为实时采集。

2) 计算机对所采集的数据e(kT)进行处理，即依给定的控制规律（数字控制

器）确定该kT 采样时刻的数字控制量u(kT)。这一过程称为实时决策。 3) 将kT 采样时刻决策给出的数字控制量u(kT)转换为kT 时刻生效的模拟控

制量u(t)控制被控对象。这一过程称为实时控制。