自动控制系统课程设计任务书
PLC课程设计任务书
排水系统的PLC控制一、控制要求1、排水泵应具有手动和自动控制功能，高水位时起泵，低水位时自动停泵；2、两台排水泵可自动切换，溢流水位时双泵同时运行；3、手动控制时（转换开关SA置1），按钮SB1、SB2控制排水泵1起、停；按钮SB3、SB4控制排水泵2起、停；4、自动控制时（转换开关SA置0），两台排水泵轮换控制。
集水池水位第一次达到高水位（SL1动作），排水泵1低速起动运行，30s后若水位仍为高水位，排水泵1高速运行，集水池水位达到低水位（SL2动作）时停止；集水池水位第二次达到高水位，排水泵2低速起动运行，30s后若水位仍为高水位，排水泵2高速运行，集水池水位达到低水位时停止；5、当排水量非常大（下雨时），一台排水泵不能及时排水，致使水位达到溢流水位（SL3动作），两台排水泵同时高速运行，进行排水，直至集水池水位达到低水位时停止；6、当排水泵过载时，相应电动机停止运行；7、系统手/自动运行、停止、故障、溢流水位、过载均有指示灯显示。
二、任务要求1、根据控制要求搜集资料，制定I/O表，设计系统硬件接线图，设计完成后交指导老师，通过后，领取实训器材；2、按照硬件接线图，进行实物连线；3、接线成功后，向指导老师申请硬件连线测试；4、在电脑上编制PLC控制程序，并下载，调试；5、调试成功后，向指导老师申请测试；6、测试完成后，拆线、归还设备，撰写实训报告。
转换开关I0.0 SA 非自复位排水泵1起I0.1 SB1排水泵1停I0.2 SB2排水泵2起I0.3 SB3排水泵2停I0.4 SB4高水位I0.5 SL1低水位I0.6 SL2溢流水位I0.7 SL3过载保护I1.0 SB5系统运行指示灯Q0.0 HL0 排水泵1 Q0.1 KM1排水泵2 Q0.2 KM2排水泵1高速Q0.3 KM11排水泵2高速Q0.4 KM22手动挡指示灯Q0.5 HL1自动挡指示灯Q0.6 HL2停止指示灯Q0.7 HL3过载指示灯Q1.0 HL4故障指示灯Q1.1 HL5溢流水位指示灯Q1.2 HL6。
自动洗车控制系统
电气工程及其自动化专业课程设计任务书系（部）：机电工程系专业：电气工程及其自动化班级：电气14专接本目录摘要................................ 错误！未定义书签。
1绪论 .............................. 错误！未定义书签。
2．系统的硬件配置.. (5)2.1 编程原件地址分配 (5)2.1.1 PLC的I/O分配表 (5)2.1.2 自动洗车控制系统I/O接线图 (6)2．3硬件接线图 (6)3 系统软件设计 (7)3.1 自动洗车控制系统流程 (7)3.2 自动洗车控制系统梯形图 (14)4 调试过程 (24)4．1硬件调试 (24)4．2软件调试 (24)4．3整机调试 (24)5 课设总结.......................... 错误！未定义书签。
6参考文献 .......................... 错误！未定义书签。
摘要自动洗车控制系统的设计思想、设计步骤以及可以实现的功能。
自动洗车控制系统采用了四输入信号，分别为启动开关I0.0、右极限开关I0.1、左极限开关I0.2、原点复位按钮I0.3；九个输出信号，洗车机右移Q0.0、风扇动作Q0.1、刷子动作Q0.2、洗车机左移Q0.3、喷洒清洁剂Q0.4、喷水Q0.5、洗车机动作Q0.6、启动灯Q0.7、复位灯Q1.0。
其中洗车机右移和洗车机左移由电动机1的正反转控制，刷子动作由电动机2控制，喷水及喷清洁剂由电磁阀控制。
经启动后可自动完成清洗后自动停止，也可手动停止，但启动前必须复位。
根据输入输出数量采用CPU224即可满足条件，自动洗车经启动后能顺序完成要求动作，结束后自行停止，若断电停止在得电后不会自行启动，实现了理论上的自动化。
关键词;自动洗车;PLC控制；顺序控制1 绪论当今的社会汽车行业发展迅猛，汽车维修保养行业竞争更是愈演愈烈，洗车机由此得以广泛应用。
自动控制系统课程设计.ppt
保护电路
三相交流电源
三相全控桥
直流电动机
双闭环调速
触发电路
图2-3 系统设计框图
变流器主电路和保护环节设计
• 整流变压器
• 在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电 压与电网电压往往不一致；此外，为了尽量减小 电网与晶闸管装置的相互干扰，要求它们相互隔 离，故通常要配用整流变压器，这里选项用的变 压器的一次侧绕组采用△联接，二次侧绕组采用Y 联接。
课程设计的主要任务
• (一) 系统各环节的选型：
1、主回路方案确定； 2、控制回路选择；
• (二) 主要电气设备的计算和选择：
1、整流变压器计算； 2、晶闸管整流元件； 3、系统各主要环节的设计； 4、平波电抗器选择计算；
• (三) 系统参数计算：
1、电流调节器ACR中 、 计算； 2、转速调节器ASR中 、 计算；
本设计采用如下图阻容吸收回路来抑制过电压
图3-3 元件换相保护原理图
• 其中
C (2 ~ 4)IT 103
• 电阻功率选择 PR 1.75 fCUTm 2 10 6 (W )
• 过电流保护
• 将快速熔断器安装在交流侧或直流侧，在直流侧与元件直 接串联。
• 选择时应注意以下问题： • ① 快熔的额定电压应大于线路正常工作电压的有效值。 • ② 熔断器的额定电流应大于溶体的额定电流。 • ③ 溶体的额定电流 计算公式 三相交流电路的一次侧过电流保护 • 在本设计中，选用快速熔断器与电流互感器配合进行三
• β=0.77V/A，α=0.007Vmin/r
直流拖动系统系统总体设计
• 主要任务
1、系统总体方案的选择； 2、系统方案的实体设计； 3、系统各主要保护环节的设计； 4、系统的动态工程设计；
自动控制原理课程设计任务书(2016)
《自动控制原理》课程设计任务书航空航天学院2016.11目录一、设计目的和要求 (1)1 设计目的 (1)2 设计要求 (1)二、题目 (2)题目1直线一级倒立摆频率响应控制实验 (2)题目2 直线一级倒立摆PID 控制实验 (7)题目3 控制系统校正实验1 (9)题目4 控制系统校正实验2 (10)题目5 控制系统校正实验3 (11)题目6 控制系统校正实验4 (12)三、实践报告书写内容要求 (13)四、考核方式 (14)一、设计目的和要求1 设计目的1）培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
2）培养学生运用所学知识，利用MATLAB这软件解决控制理论中的复杂和工程实际问题。
3）提高学生课程设计报告撰写水平。
4）培养学生文献检索的能力。
2 设计要求1）熟悉MATLAB语言及Simulink仿真软件。
2）掌握控制系统的时域分析，主要包括系统的各种响应、性能指标的获取、零极点对系统性能的影响、高阶系统的近似研究，控制系统的稳定性分析，控制系统的稳态误差的求取。
3）掌握控制系统的根轨迹分析，主要包括多回路系统的根轨迹、零度根轨迹、纯迟延系统根轨迹和控制系统的根轨迹分析。
4）掌握控制系统的频域分析，主要包括系统Bode图、Nyquist图、稳定性判据和系统的频域响应。
5）掌握控制系统的校正，主要包括根轨迹法超前校正、频域法超前校正、频域法滞后校正以及校正前后的性能分析。
二、题目题目1直线一级倒立摆频率响应控制实验1、初始条件（1）固高GLIP2002直线二级倒立摆（2）计算机（Matlab Simulink）1.1 倒立摆系统简介倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合，其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统，可以作为一个典型的控制对象对其进行研究。
最初研究开始于二十世纪50 年代，麻省理工学院（MIT）的控制论专家根据火箭发射助推器原理设计出一级倒立摆实验设备。
自动控制原理课程设计任务书
自动控制原理课程设计任务书1电枢控制式直流电动机的原理图如下：系统中的参量为：R.为电枢绕组的电阻（欧）;L.为电枢绕细的电感（亨）；.为电枢绕组的电流（安〉；if 为磁场的电流（安）;u.为作用到电枢上的电压（伏）;e b为反电动势（伏）：。
为电动机轴的角位移（弧度）；Mv 为电动机转矩（公斤米）：J为电动机和负载折合到电动机轴上的转动惯量（公斤米秒2 ) ;f 为电动机和负载折合到电动机轴上的粘性摩擦系数（公斤米／弧度／秒）；KM为电动机转矩常数：Kb为反电动势常数：并设信号源内阻抗为零。
要求：（1）列出原始微分方程：（2）绘制系统的结构图：（3）确定系统的传递函数G(s) = 0 (s) /U.(s) ;（4）当L.=2 亨，f = -2 公斤米／弧度／秒，J= O. 5 公斤米秒2 , R.=4 欧，KM=3 , Ki,=5 时，求：Gk (s），并以Gk (s）为开环传递函数作出根轨迹。
（5）采用你认为的最佳方法对Gk (s）进行校正，使Gk (s）的参数最优。
自动控制原理课程设计任务书2打印机打印头控制系统如图所示，采用皮带传动、直流电机驱动，其中传送皮带弹性系数k=20N/m，打印头质量为m=0. 2kg，光电位移传感器的灵敏度lv/m，皮带轮的半径都为0. 15m，电机忽略电感，电阻R=2 欧，扭矩常数为：km=2Nm/A, 系统转动惯量为J=0.0kg. m2，系统的阻尼折合到电机处b=0. 25Nms/rad 。
要求：(1) 分析系统性能，如果采用速度副反馈进行校正，反馈系数为0. 1，再计算系统性能。
( 2 ) 要求系统调节时间为0. ls，超调量小于10%，稳态误差小于1%，试用频率法进行校正。
( 3) 如果采用PI校正，试用根轨迹法确定系数。
自动控制原理课程设计任务书3已知一光源自动跟踪系统，利用帆板上一对光敏元件检测光能，当帆板偏离光源时，光敏元件产生电压差并通过放大后驱动电机转动，使太阳能帆板对准光源，如图示，其中，电机Ra=l.75;La=2.83e-3;Vc=Kv*Wa，表示转子旋转产生的电动势，Kv=0.093 ;电机产生的电磁力矩T=Kt*I，Kt=0.0924；电机及负载的转动惯量J=30e-6m s；阻力矩为T = B*wa，其中B=5e-3。
【设计】自动控制系统课程设计转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真
【关键字】设计东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真学生：张海松专业：自动化班级学号：指导教师：王立夫设计时间：2012年6月27日东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计任务书专业：自动化班级：509 学生姓名：设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真一、设计实验条件实验设备：PC机二、设计任务直流电机额定电压，额定电枢电流，额定转速，电枢回路总电阻，电感，励磁电阻，励磁电感，互感，，允许过载倍数。
晶闸管装置放大系数：，时间常数：，设计要求：对转速环进行设计，并用Matlab仿真分析其设计结果。
目录绪论--------------------------------------------------------------------------------11.转速单闭环调速系统设计意义-----------------------------12.原系统的动态结构图及稳定性的分析-----------------------22.1 转速负反应单闭环控制系统组成-----------------------22.2 转速负反应单闭环控制系统的工作原理-----------------33.调节器的选择及设计-------------------------------------33.1调节器的选择- --------------------------------------33.2 PI调节器的设计--- ---------------------------------44.Mat lab仿真及结果分析----------------------------------74.1 simulink实现上述直流电机模型-----------------------74.2 参数设置并进行仿真---------------------------------74.3结果分析--------------------------------- ---------155.课设中遇到的问题--------------------------------------166.结束语- ---------------------------------------------17参考文献- ---------------------------------------------17转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真绪论直流电动机由于调速性能好，启动、制动和过载转矩大，便于控制等特点，是许多高性能要求的生产机械的理想电动机。
plc课程设计任务书
plc课程设计任务书一、课程目标知识目标：1. 让学生理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其工作流程和编程方法。
2. 使学生掌握PLC的常用指令，并能运用这些指令完成简单的控制程序编写。
3. 帮助学生了解PLC在工业自动化中的应用，提高对实际工程问题的解决能力。
技能目标：1. 培养学生运用PLC软件进行程序设计和调试的能力。
2. 培养学生通过团队协作，分析问题、解决问题的能力。
3. 提高学生动手实践能力，学会使用PLC控制硬件设备。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC技术的兴趣，激发学习热情，树立正确的学习态度。
2. 培养学生具备创新意识和实践精神，敢于面对挑战，勇于克服困难。
3. 通过课程学习，使学生认识到PLC技术在工业发展中的重要性，增强国家使命感和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，强调学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏实践经验。
教学要求：结合学生特点，以实际应用为导向，注重启发式教学，鼓励学生参与实践，培养其独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. PLC基本原理及结构：包括PLC的定义、发展历程、主要组成部分及其功能。
教材章节：第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC工作原理及编程方法：讲解PLC的工作流程、编程语言和编程规则。
教材章节：第二章 PLC工作原理与编程基础3. PLC常用指令及其应用：介绍PLC的常用指令，如逻辑运算、定时器、计数器等，并结合实例进行分析。
教材章节：第三章 PLC指令系统及编程实例4. PLC控制系统设计：讲解PLC控制系统的设计步骤、硬件选型和软件编程。
教材章节：第四章 PLC控制系统设计5. PLC在工业自动化中的应用：介绍PLC在各个领域的应用案例，分析其优缺点。
教材章节：第五章 PLC在工业自动化中的应用6. PLC实践操作：组织学生进行PLC编程软件的使用、程序设计、调试及硬件控制等实践活动。
PLC工控系统课程设计任务书
PLC工控系统课程设计任务书一、设计题目：填写自己组选定的题目二、设计目的:本课程设计是本门课程课堂教学的延伸和发展，是理论知识与工程实践之间的衔接。
课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
在专业知识与研究方法方面为日后的毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。
三、设计要求(1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
(2) 在方案确定过程中应主动提出问题，广泛讨论，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
(3) 要求电气原理图设计可行，基本能够实现课题要求的功能。
程序流程框图绘制规范。
(4)本设计全班同学分小组完成，每小组至多6名同学，要求所有学生都参与设计过程，每位同学承担一部分任务。
(5)设计完成后，每位同学要求提交一份设计报告。
报告内容包括：1.根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括硬件配置及主电路。
2.根据控制要求，编制相关的PLC控制程序。
3.编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。
②基于PLC的系统电气控制电路图。
③ PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。
④ PLC控制程序（梯形图和指令表）。
⑤电气设备明细表。
⑥参考资料、参考书及参考手册。
液位自动控制系统方案
等级:课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称液位自动控制系统设计与调试专业班级学号姓名指导老师电气信息学院课程设计任务书课题名称液位自动控制系统设计与调试姓名专业班级学号指导老师课程设计时间教研室意见审核人：一.课程设计的性质与目的本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程围的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
二. 课程设计的容1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。
2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。
3.选择电器元件，列出电器元件明细表。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
三. 课程设计的要求1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。
四.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。
2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。
确定控制方案。
配置电器元件，选择PLC型号。
绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O接线图。
设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。
3.第一周星期五：上机调试程序。
4.第二周星期一：指导编写设计说明书。
plc课程设计任务书(09级)
电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
《自动控制原理》课程设计
名称：《自动控制原理》课程设计题目：基于自动控制原理的性能分析设计与校正院系：建筑环境与能源工程系班级：学生姓名：指导教师：目录一、课程设计的目的与要求------------------------------3二、设计内容2.1控制系统的数学建模----------------------------42.2控制系统的时域分析----------------------------62.3控制系统的根轨迹分析--------------------------82.4控制系统的频域分析---------------------------102.5控制系统的校正-------------------------------12三、课程设计总结------------------------------------17四、参考文献----------------------------------------18一、课程设计的目的与要求本课程为《自动控制原理》的课程设计，是课堂的深化。
设置《自动控制原理》课程设计的目的是使MATLAB成为学生的基本技能，熟悉MATLAB这一解决具体工程问题的标准软件，能熟练地应用MATLAB软件解决控制理论中的复杂和工程实际问题，并给以后的模糊控制理论、最优控制理论和多变量控制理论等奠定基础。
使相关专业的本科学生学会应用这一强大的工具，并掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分析和研究的技能，以达到加深对课堂上所讲内容理解的目的。
通过使用这一软件工具把学生从繁琐枯燥的计算负担中解脱出来，而把更多的精力用到思考本质问题和研究解决实际生产问题上去。
通过此次计算机辅助设计，学生应达到以下的基本要求：1.能用MATLAB软件分析复杂和实际的控制系统。
2.能用MATLAB软件设计控制系统以满足具体的性能指标要求。
3.能灵活应用MATLAB的CONTROL SYSTEM 工具箱和SIMULINK仿真软件，分析系统的性能。
电力拖动自动控制系统课程设计(25页)
图2 模型编辑窗 口
■ (3)修改模块参数：
双击模块图案，则出现关于该图 案的对话框，
通过修改对话框内容来设定模块 的参数。
描述加法器 三路输入的 符号，|表示 该路没有信 号，用|+-取 代原来的符 号。得到减 法器。
图3 加法器模块对话 框
图4 传递函数模块对话框
分子多项式 系数
分母多项式 系数
■ 设计要求：系统中各个参数计算过程 双闭环调速系统的仿真模型 ASR、ACR的仿真模型 转速、电流波形图 转速超调量的验证
■ 设计说明书内容 1 目录
2 正文（可分几章来写） 3 总结 4 参考文献
转速反馈控制直流调速系统的仿真
■ MATLAB下的SIMULINK软件进行系 统仿真是十分简单和直观的，
例如，0.002s+1是 用向量[0.002 1]来 表示的。
阶跃时刻， 可改到0 。
阶跃值，可 改到10 。
图5 阶跃输入模块对话框
填写所需要 的放大系数
图6 增益模块对话框
图7 Integrator模块对话框
积分饱和值, 可改为10。
积分饱和值,可 改为-10。
(4)模块连接
■ 以鼠标左键点击起点模块输出端，拖动鼠标至 终点模块输入端处，则在两模块间产生“→” 线。
图 SIMULINK模块浏览 器窗口
■ (1)打开模型编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏 中新模型的图标或选择→Model菜单项实现。
■ (2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打 开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编 辑窗口。
■ 在本例中拖入模型编辑窗口的为：Source组中的 Step模块；Math Operations组中的Sum模块和Gain 模块；Continuous组中的Transfer Fcn模块和 Integrator模块；Sinks组中的Scope模块；
单片机课程设计任务书(自动化)
提高解决问题的能力： 课程设计需要学生解决 实际问题，提高解决问 题的能力，为未来工作 提供支持。
汇报人：
软件调试：检 查程序逻辑是 否正确，确保 程序正常运行
功能测试：测 试单片机系统 的各项功能是 否正常，确保 系统满足设计
要求
性能测试：测 试单片机系统 的性能指标， 如响应时间、 处理速度等， 确保系统满足
性能要求
稳定性测试： 测试单片机系 统的稳定性， 如长时间运行 是否会出现异 常，确保系统
稳定可靠
具备一定的创新思维和实践能 力
任务：完成一个基于单片机的自动化项目
内容：包括硬件设计和软件设计两部分
硬件设计：选择合适的单片机型号，设计电路图，选择元器件 等
软件设计：编写程序，实现对硬件的控制和功能实现
课程设计要求：完成项目设计报告，包括设计思路、设计方案、 实现过程、测试结果等
课程设计目标：提高学生的实践能力和创新能力，加深对单片 机技术的理解和应用。
设计内容：包括硬件设计和 软件设计
硬件设计：包括单片机、传 感器、执行器等
软件设计：包括程序编写、 调试和优化
设计成果：成功实现自动化 控制功能，提高了工作效率
设计总结：通过课程设计， 提高了单片机应用能力，加 深了对自动化控制的理解。
单片机课程 设计任务书 (自动化)
课程设计任 务总结
课程设计经 验总结
复位等
硬件组装：按 照电路图将单 片机和外围设 备组装在一起， 并进行调试和
测试
编程语言：C语言或汇编语言
编程环境：Keil uVision或 IAR Embedded Workbench
程序结构：主程序、子程序、 中断服务程序
编程技巧：模块化编程、代码 优化、错误处理
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《自动控制系统》课程设计一、教学目的1．培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用控制理论和相关课程知识的能力。
2．掌握自动控制原理中各种校正装置的作用及用法，根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标。
3．学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真和调试。
4．锻炼学生使用模拟机实现控制系统。
5．锻炼学生独立思考、动手解决问题的能力。
二、教学基本要求了解控制系统设计原则、内容和步骤。
掌握控制器的几种常用算法。
掌握控制器的参数整定方法。
掌握数字仿真软件的使用方法。
学会使用硬件电路搭建模拟控制器。
三、教学内容1．总结归纳出有实际背景的教学模型分别给各位同学提出设计题目及设计指标要求。
同学通过查阅相关资料，根据各自题目确定合理的控制方式及校正形式完成设计。
2．首先要根据所学控制理论知识（频率法或根轨迹法）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递函数形式及参数。
3．用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具，对人工设计系统进行仿真调试，使其满足技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图及动态响应图。
4．确定校正装置的电路形式及电路参数。
5．在模拟机上实现控制系统，并按指标要求进行实际调试。
6．完成设计报告报告包括：(1) 任务书(2) 设计思想及设计过程、设计后校验；包括频率特性三条性曲线校正电路确定及参数选择。
(3) MATLAB设计仿真中仿真框图或语言，绘制打印出仿真框图、频率特性，要求的指标，动态特性图。
四、时间分配阶段设计内容设计任务时间1 理论讲解由指导教师进行理论知识讲解，包括设计题目中的共性问题和仿真软件Matlab软件的使用方法。
4天2 课题选择学生分组并选择题目，分析研究设计任务书及原始资料，明确设计要求和任务。
0.5天3 人工设计及数字仿真根据题目要求，分析系统模型，找出不满足的性能指标，设计校正算法、确定参数，并使用Matlab仿真。
1天4 模拟实现使用设计好的算法搭建模拟控制器，并连接被控对象。
1天5 系统调试根据题目的要求，对控制器的参数进行必要的调整，确定校正后的系统性能，以期得到最优的效果。
1天6 编写课程设计报告主要内容有总体设计思想和设计过程、设计后的校验、校正电路的确定和参数的选择、Matlab设计仿真中的仿真框图或语言、仿真曲线等。
整理课程设计任务书并装订成册。
1天7 答辩0.5天五、指导教师分配S105实验室：序号日期内容指导教师1 2011.7.4 理论讲解刘洋2 2011.7.5 理论讲解刘洋3 2011.7.6 理论讲解刘洋4 2011.7.7 理论讲解刘洋5 2011.7.8 课题选择刘洋6 2011.7.11 人工设计及数字仿真姜滨7 2011.7.12 模拟实现姜滨8 2011.7.13 系统调试徐秋景9 2011.7.14 编写课程设计报告徐秋景10 2011.7.15 答辩刘洋、李冰、徐秋景、王振力、姜滨S109实验室：序号日期内容指导教师1 2011.7.4 理论讲解李冰2 2011.7.5 理论讲解李冰3 2011.7.6 理论讲解李冰4 2011.7.7 理论讲解李冰5 2011.7.8 课题选择李冰6 2011.7.11 人工设计及数字仿真徐秋景7 2011.7.12 模拟实现 徐秋景 8 2011.7.13 系统调试 王振力 9 2011.7.14 编写课程设计报告 王振力102011.7.15答辩刘洋、李冰、徐秋景、王振力、姜滨S110实验室：序号 日期 内容 指导教师 1 2011.7.4 理论讲解 姜滨 2 2011.7.5 理论讲解 姜滨 3 2011.7.6 理论讲解 姜滨 4 2011.7.7 理论讲解 姜滨 5 2011.7.8 课题选择 姜滨 6 2011.7.11 人工设计及数字仿真 王振力7 2011.7.12 模拟实现 王振力 8 2011.7.13 系统调试 刘洋 9 2011.7.14 编写课程设计报告 刘洋102011.7.15答辩刘洋、李冰、徐秋景、王振力、姜滨六、课程设计题目1. 已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为：)10625.0)(12.0(40)(0++=s s s s G试对系统进行串联校正设计。
使之满足校正后系统开环增益不变，相角裕度︒≥50γ，超调量%10≤σ；（3）调节时间s t s 5.0≤。
2.已知燃油调节控制系统的开环传递函数为：)1.01)(25.01(2)(s s s s G p ++=设计校正环节。
要求静态速度误差系数为10，相位裕度为45°。
3.已知水输送自动控制系统的开环传递函数为：)5.0(4)(+=s s s G p设计校正环节。
要求使其校正后系统静态速度误差系数小于5，闭环主导极点满足阻尼比5.0=ζ和自然频率s rad n /5=ω，相位裕度50°。
4. 已知单位负反馈系统被控对象的开环传递函数为：)11.0(100)(0+=s s s G设计校正环节。
要求使其校正后系统开环剪切频率s rad c /50≥ω5，相角稳定裕度裕度大于45°。
5. 已知单位负反馈系统被控对象的开环传递函数为：)12(4)(0+=s s s G设计校正环节。
要求使其校正后系统单位斜坡响应稳态误差0025.0v e ss ≤；阶跃响应的超调量%15≤σ；相角稳定裕度︒≥45γ；阶跃响应的调节时间s t s 20≤。
6.已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为：)1(1)(0+=s s Ks G试对系统进行超前串联校正设计，校正器传递函数模式为11)(++=Ts Ts s G c α。
使之满足：（1）在单位斜坡信号r （t ）=t 作用下，系统的稳态误差rade ss 1.0≤；（2）系统校正后，相角稳定裕度︒≥45γ；（3）开环系统剪切频率s rad c /4.4≥ω；（4）幅值稳定裕度dBL h 10≥。
7. 已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为：)12.0)(11.0(5.0)(0++=s s s s G试对系统进行串联校正设计，校正器传递函数模式为11)(++=Ts Ts s G c α。
使之满足：（1）在单位斜坡信号r （t ）=tmm/s 作用下，系统的稳态误差mme ss 33.0≤；（2）系统校正后，超调量%38≤σ；（3）调节时间st s 5.5≤。
8.已知随动系统固有部分传递函数为：)1)(1()(++=s T s T s K s W l m objobj式中：15=obj K ；sT m 2.0=；sT l 2.0=。
要求设计一PID 调节器，使系统满足下述性能指标：系统阶跃响应的超调量：%30≤σ；调节时间：s t s 3.0≤。
9. 已知单位负反馈系统被控对象的开环传递函数为：)12.0()(20+=s s Ks G设计校正环节。
要求使其校正后系统单位斜坡响应2/10s rad K a =；开环系统剪切频率s rad c /20≥ω。
10. 已知轧钢车间加热炉控制系统的传递函数为s e s s G 80111209.9)(-+=，其温度传感器和变送器的传递函数为110107.0)(2+=s s G ，设计P ，PI ，PID 校正环节。
是系统性能达到最好。
11.已知单位负反馈系统开环传递函数为：)15.0(1)(0+=s s s G对系统进行校正设计，使系统满足：（1）单位斜坡响应稳态误差01.0v e ssv ≤；（2）阶跃响应的超条量%20≤σ；（3）相角稳定裕度︒≥45γ；（4）阶跃响应的调节时间s t s 3≤ 12. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0()(0.051)(0.11)K G S S S S =++，试用频率法设计串联滞后——超前校正装置使系统的速度误差系数150v K s -≥，相位裕度为00402γ=±，剪切频率(100.5)c rad s ω=±。
13. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0()11(1)(1)26K G S S S S =++，试用频率法设计串联滞后校正装置，使系统的相位裕度为0402γ=±，增益裕度不低于10dB ，静态速度误差系数1v K 7s -=，剪切频率不低于1rad s14. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0()(1)(0.251)K G S S S S =++，试用频率法设计串联校正装置，要求校正后系统的静态速度误差系数1v K 5s -≥，系统的相角裕度045γ≥，校正后的剪切频率2C rad s ω≥15. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0K G(S)S(S 1)=+试用频率法设计串联超前校正装置，使系统的相角裕量045γ≥，在单位斜坡输入下的稳态误差115e rad <，截止频率不低于7.5rad s 。
16. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0(0.51)()(1)(0.21)(0.11)K S G S S S S S +=+++，试用频率法设计串联滞后校正装置，要求校正后系统的开环增益K=8，相位裕度035γ≥，增益裕度6dB 20lgK g ≥。
17. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0()(1)(2)K G S S S S =++，试用频率法设计串联滞后——超前校正装置，使之满足在单位斜坡作用下，系统的速度误差系数1v K 10s -=，系统的相角裕量045γ≥，校正后的剪切频率 1.5C rad s ω≥ 18. 已知单位负反馈系统的开环传递函数26()(46)G S S S S =++，试用频率法设计串联滞后校正装置使系统的速度误差系数1v K ≥，相位裕度为0402γ=±，剪切频率0.090.01c rad s ω=±。
19. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0()(0.11)(0.21)K G S S S S =++，试用频率法设计串联校正装置，要求校正后系统的静态速度误差系数v K =25，系统的相角裕度045γ≥，校正后的剪切频率=2.5C rad s ω20. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0K G(S)S(0.1S 1)(0.001S 1)=++，试用频率法设计串联超前校正装置，使系统的相位裕度045γ≥，静态速度误差系数1v K 1000s -=21. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0K G(S)S(0.1S 1)=+，试用频率法设计串联超前校正装置，使系统的相位裕度045γ≥，静态速度误差系数1v K 200s -=，截止频率不低于50rad s22. 已知单位负反馈系统的开环传递函数0K G(S)S(S 1)(0.125S 1)=++，试用频率法设计串联滞后校正装置，使系统的相角裕量030γ>，静态速度误差系数1v K 10s -=。