自动化课程设计报告
大学自动化课程设计
大学自动化课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解自动化领域的基本概念,掌握自动化系统的工作原理和关键组成部分;2. 掌握自动控制理论的基本知识,包括控制系统的数学模型、稳定性分析、性能指标等;3. 了解自动化技术在工业、农业、医疗等领域的应用案例,认识自动化技术对社会发展的贡献。
技能目标:1. 能够运用控制理论知识分析自动化系统的性能,并进行简单的控制系统设计;2. 学会使用自动化软件和工具,进行仿真实验,验证控制策略的有效性;3. 培养团队协作能力,通过项目实践,解决实际问题,提高动手操作和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 增强学生对自动化技术在国家战略和社会发展中的重要性的认识,提高社会责任感和使命感;3. 培养学生严谨、务实的科学态度,养成主动学习、积极思考的习惯。
课程性质:本课程为大学自动化专业核心课程,旨在使学生掌握自动化领域的基本理论和实践技能。
学生特点:学生具备一定的数学、物理和计算机基础,对自动化技术有一定了解,但对实际应用和深入理论探讨尚需加强。
教学要求:结合理论教学与实践操作,注重培养学生的实际操作能力、创新能力和团队合作精神,提高学生的综合素质。
通过课程学习,使学生达到上述具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 自动化基本概念:介绍自动化技术的起源、发展及应用领域,使学生了解自动化技术的基本框架。
2. 自动控制理论:- 控制系统数学模型:讲解线性连续系统的数学描述方法,如微分方程、传递函数等;- 稳定性和性能分析:探讨控制系统的稳定性、快速性、平稳性等性能指标;- 控制器设计:介绍PID控制器、状态反馈控制器等常见控制器的设计方法。
3. 自动化软件与应用:- 软件工具介绍:学习MATLAB/Simulink、PLC编程软件等自动化工具的使用;- 仿真实验:利用自动化软件进行控制系统仿真,分析实验结果。
青岛大学自动化课程设计报告
半导体NPN三极管β值测量仪设计报告摘要本设计由集成运放LM324比较电路、555波形产生电路、电路、译码电路等模块组合而成。
设计一个微电流源将输出的电流接到待测三极管的基极,给基极一个恒定的电流。
利用三极管将电流放大。
利用比较电路将变化的模拟量转化为高低电平用CD4532编码,CD4511译码,数码管显示。
发挥部分将三极管输出电流接到555上构成一个流控振荡器。
用另一个555搭成单稳态触发器。
两个555的输出相与之后的结果输出到十进制计数器,通过计数器计数后,进行锁存,最后经过译码器并用7段数码管显示出β值。
关键字:NPN三极管β值,流控振荡器,单稳态触发器一、设计题目及要求设计制作一个自动测量三极管直流放大系数β值范围的装置。
1、对被测NPN型三极管值分三档;2、β值的范围分别为80~120及120~160,160~200对应的分档编号分别是1、2、3;待测三极管为空或β小于80时时显示0,超过200显示4;3、用数码管显示β值的档次;4、用数码管显示β值的数值(发挥部分);5、响应时间不超过2秒,显示器显示读数清晰(发挥部分)。
二、方案的比较与论证根据题目要求,本测试仪由以下几大模块构成:信号发生模块、信号采集模块、信号转换模块、计数显示模块。
三极管β值测试仪框图如图1-1所示:信号发生信号采集信号转换计数显示图1-1 系统框图2.1信号发生模块方案一:利用被测三极管构成放大电路,Q2是被测三极管,其基极电流可由R1、L1限定,把三极管β值转换为电压输出:VR2=β*IB*R2。
电路图如图1-2所示。
图1-2放大电路方案二:利用三极管构成微电流源,产生恒定的电流,然后经过三极管放大产生电流。
方案一电路简单,但是IB的精度难以调整。
方案二构成了电流源,干扰较小,所以我们采用方案二。
2.2信号采集模块利用运放LM324将三极管产生的放大电流采集出来,产生相应的高低电平。
2.3信号转换模块(发挥部分)方案一:采用压控振荡电路,利用积分电路和滞回比较电路,将电压转换成相应的频率。
自动化专业课程设计报告
自动化专业课程设计报告自动化专业课程设计报告自动化专业课程设计报告《自动控制原理课程设计》题目:超前校正环节的设计班级自动化09-1姓名杨金凤学号0905130122时间201*.12.13-201*.12.17地点电信实验十九软件机房指导教师崔新忠大连海洋大学信息工程学院自动化教研超前校正环节的设计一,设计课题已知单位反馈系统开环传递函数如下:kGOss10.1s10.3s试设计超前校正环节,使其校正后系统的静态速度误差系数Kv6,相角裕度为45度,并绘制校正前后系统的单位阶跃响应曲线,开环Bode图和闭环Nyquist 图。
二、课程设计目的1.通过课程设计使学生更进一步掌握自动控制原理课程的有关知识,加深对内涵的理解,提高解决实际问题的能力。
2.理解自动控制原理中的关于开环传递函数,闭环传递函数的概念以及二者之间的区别和联系。
3.理解在自动控制系统中对不同的系统选用不同的校正方式,以保证得到最佳的系统。
4.理解在校正过程中的静态速度误差系数,相角裕度,截止频率,超前(滞后)角频率,分度系数,时间常数等参数。
5.学习MATLAB在自动控制中的应用,会利用MATLAB提供的函数求出所需要得到的实验结果。
6.从总体上把握对系统进行校正的思路,能够将理论操作联系实际、运用于实际。
三、课程设计思想我选择的题目是超前校正环节的设计,通过参考课本和课外书,我大体按以下思路进行设计。
首先通过编写程序显示校正前的开环Bode图,单位阶跃响应曲线和闭环Nyquist图。
在Bode图上找出剪切频率,算出相角裕量。
然后根据设计要求求出使相角裕量等于45度的新的剪切频率和分度系数a。
最后通过程序显示校正后的Bode图,阶跃响应曲线和Nyquist图,并验证其是否符合要求。
四、课程设计的步骤及结果1、因为GOsk是Ⅰ型系统,其静态速度误差系数s10.1s10.3sKv=K,因为题目要求校正后系统的静态速度误差系数Kv6,所以取K=6。
自动化专业实验课程设计
自动化专业实验课程设计一、课程设计的意义自动化技术在现代制造业中应用日益广泛,自动化专业的学生需要具备扎实的理论基础和实践经验。
本门实验课程旨在通过实际操作和探索,培养学生严谨的科学态度和创新精神,提高他们的实践能力和解决问题的能力。
二、课程设计内容1. 课程设计目标•理解自动化技术的基本原理和发展历程•熟悉自动化系统的基本组成和结构•掌握PLC编程和控制器配合的基本操作•认识和应用工业控制网络2. 课程设计任务任务1:自动灯光控制系统•要求:设计一个基于PLC的自动灯光控制系统。
•内容:使用SIMATIC S7-200智能控制器,实现光敏电阻控制灯光开关,并设置时间段控制,实现自动控制灯光的开关。
•考核:掌握PLC编程和控制器配合的基本操作。
任务2:自动化流水线控制系统•要求:设计一个基于微型控制器的自动化流水线控制系统。
•内容:使用STM32F103C8T6微型控制器,控制流水线上的电机、传感器、液晶屏等。
实现物品传送、检测、分类、计数等功能。
•考核:理解自动化技术的基本原理和发展历程,熟悉自动化系统的基本组成和结构。
任务3:工业控制网络实验•要求:在TSN网络环境下模拟数据的实时传输。
•内容:使用OMNeT++网络仿真工具,搭建一个时间敏感网络(Time-Sensitive Networking, TSN)模型,实现数据的实时传输和控制。
•考核:认识和应用工业控制网络。
三、课程实验要求1. 实验设计根据实验要求,设计实验方案,明确每个任务的具体要求和步骤。
2. 实验环境建立实验环境,包括硬件平台和软件工具。
硬件设备包括PLC控制器、STM32F103C8T6开发板、传感器、电机等。
软件工具包括SIMATIC Manager、Keil uVision等。
3. 实验操作根据实验方案,操作硬件设备和软件工具,完成实验任务,并记录实验数据。
4. 实验报告根据实验数据,撰写实验报告,包括实验目的、实验流程、实验结果等内容。
自动化系统课程设计
自动化系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解自动化系统的基本概念、原理和应用领域;2. 掌握自动化系统中的关键组成部分,如传感器、执行器、控制器等;3. 了解自动化系统在不同行业中的应用案例,如工业自动化、智能家居等;4. 掌握自动化系统设计的基本流程和方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析和解决简单的自动化系统问题;2. 培养实际操作能力,完成简单的自动化系统搭建和调试;3. 学会使用相关软件工具进行自动化系统的仿真和设计;4. 提高团队协作能力和沟通表达能力,能在小组项目中发挥积极作用。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 培养学生关注自动化技术在现实生活中的应用,提高社会责任感和使命感;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,树立正确的价值观;4. 引导学生认识到自动化技术对社会发展的积极影响,树立正确的科技观。
本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生能够掌握自动化系统的基础知识和设计方法,培养实际操作能力,提高团队协作和沟通能力,同时培养对自动化技术的兴趣和责任感。
为实现课程目标,后续教学设计和评估将注重理论与实践相结合,注重培养学生的实践能力和创新精神。
二、教学内容1. 自动化系统基本概念与原理- 自动化系统的定义、分类及发展历程;- 自动化系统的工作原理和关键技术。
2. 自动化系统关键组成部分- 传感器的原理、分类和应用;- 执行器的原理、分类和应用;- 控制器的原理、分类和应用。
3. 自动化系统应用案例分析- 工业自动化系统案例及分析;- 智能家居系统案例及分析;- 其他行业自动化应用案例及分析。
4. 自动化系统设计流程与方法- 自动化系统设计的基本流程;- 系统建模、仿真与优化方法;- 控制策略的选择与应用。
5. 实践操作与项目制作- 简单自动化系统的搭建与调试;- 相关软件工具的使用;- 小组项目实践与成果展示。
关于自动化的课程设计
关于自动化的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解自动化的基本概念,掌握自动化技术的应用领域。
2. 使学生了解自动化系统的组成,掌握其工作原理。
3. 帮助学生掌握自动化技术在生活中的实际案例,提高对技术发展的认识。
技能目标:1. 培养学生运用自动化知识解决实际问题的能力。
2. 提高学生团队协作、动手实践的能力,通过小组讨论和实践操作,设计简单的自动化系统。
3. 培养学生收集、整理、分析自动化技术相关信息的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术的兴趣,激发他们探索未知、追求创新的热情。
2. 增强学生对我国自动化技术发展的自豪感,培养他们的爱国情怀。
3. 引导学生认识到自动化技术在提高生活质量、促进社会发展中的重要作用,培养他们积极为社会发展贡献力量的责任感。
课程性质:本课程为理论与实践相结合的课程,注重培养学生的动手实践能力和创新精神。
学生特点:学生具备一定的物理、数学基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:教师应关注学生的个体差异,因材施教,充分调动学生的积极性,引导他们主动参与课堂讨论和实践操作。
同时,注重培养学生的团队协作能力和自主学习能力,提高他们的综合素质。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 自动化基本概念:介绍自动化的定义、发展历程及在现代社会中的应用。
教材章节:第一章 自动化概述内容列举:自动化的定义、发展历程、应用领域。
2. 自动化系统组成及工作原理:分析自动化系统的基本组成部分,包括传感器、执行器、控制器等,并探讨其工作原理。
教材章节:第二章 自动化系统组成及工作原理内容列举:传感器、执行器、控制器、工作原理、典型自动化系统案例。
3. 自动化技术在生活中的应用:介绍自动化技术在工业、农业、家居等领域的具体应用,以实例展示自动化技术的优势。
教材章节:第三章 自动化技术应用内容列举:工业自动化、农业自动化、家居自动化、交通自动化等领域的应用案例。
自动化课程设计
自动化课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解自动化的基本概念,掌握自动化系统的工作原理;2. 使学生掌握自动化控制系统的类型及各自的特点;3. 引导学生了解自动化技术在现实生活中的应用,认识到自动化技术对社会发展的意义。
技能目标:1. 培养学生运用自动化知识分析和解决实际问题的能力;2. 培养学生设计简单的自动化控制系统的能力;3. 提高学生的动手实践能力,通过课程实验,学会使用自动化设备。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对自动化技术的兴趣,培养其探索精神;2. 培养学生的团队合作意识,使其在小组合作中学会相互尊重、相互支持;3. 增强学生的社会责任感,使其认识到自动化技术对环境保护和资源节约的重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式,使学生掌握自动化技术的基本知识和技能。
学生特点:考虑到学生所在年级,已具备一定的物理、数学和信息技术基础,具备初步的分析问题和解决问题的能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力,鼓励学生主动探索、创新,培养其解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 自动化基本概念:自动化定义、自动化系统组成、自动化控制系统分类;2. 自动化控制原理:反馈控制、开环控制、闭环控制;3. 自动化技术应用:工业自动化、农业自动化、家居自动化;4. 自动化控制系统设计:控制系统的建模、控制器设计、系统仿真;5. 自动化设备及其应用:传感器、执行器、控制器、编程语言;6. 课程实验:自动化控制系统的搭建与调试。
教学大纲安排:第一周:自动化基本概念、自动化系统组成;第二周:自动化控制系统分类、反馈控制原理;第三周:开环控制与闭环控制、工业自动化应用;第四周:农业自动化、家居自动化;第五周:控制系统的建模、控制器设计;第六周:系统仿真、自动化设备介绍;第七周:课程实验一:传感器应用;第八周:课程实验二:执行器与控制器编程;第九周:课程实验三:自动化控制系统搭建与调试。
自动化课程设计报告
自动化课程设计报告自动化课程设计报告导语:报告使用范围很广。
按照上级部署或工作计划,每完成一项任务,一般都要向上级写报告,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想等,以取得上级领导部门的指导。
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1、概述1.1 自动控制概况工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。
目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。
目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
1.2以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流工业控制自动化主要包含三个层次,从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化,其核心是基础自动化和过程自动化。
传统的自动化系统,基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断,过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成,其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠,并且作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。
基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的'选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。
由于可编程控制器(PLC)受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。
事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。
2、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC 形成了三足鼎立之势。
自动化与微处理器课程设计报告
自动化与微处理器课程设计报告1. 引言随着科技的不断进步,自动化技术在各行各业中的应用越来越广泛。
微处理器作为自动化技术的核心,其性能的提高对于整个自动化产业的发展具有重要意义。
本课程设计报告旨在通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握自动化与微处理器的相关知识,提高学生在实际工程中的应用能力。
2. 课程设计目标1. 掌握自动化基本原理及其在工程中的应用。
2. 研究微处理器的结构、工作原理及其编程方法。
3. 学会使用微处理器进行自动化系统设计。
4. 培养学生的创新能力和团队协作精神。
3. 课程设计内容3.1 理论知识部分1. 自动化基本概念:自动化系统的组成、分类及其特点。
2. 微处理器基础知识:微处理器的发展历程、结构及其工作原理。
3. 编程语言:研究C语言、汇编语言等编程语言,掌握编程技巧。
4. 微处理器应用案例:分析典型的微处理器应用实例,了解其设计思路。
3.2 实践操作部分1. 微处理器编程实践:使用Keil、MPLAB等软件进行编程练。
2. 自动化系统设计:使用微处理器设计简单的自动化控制系统,如温度控制器、灯光调节器等。
3. 系统调试与优化:对设计好的自动化系统进行调试,优化系统性能。
4. 课程设计报告撰写:整理课程设计过程的相关资料,撰写课程设计报告。
4. 课程设计流程1. 选题与立项:根据课程设计要求,选择设计主题,制定设计方案。
2. 理论研究:查阅相关资料,研究自动化与微处理器的相关知识。
3. 实践操作:按照设计方案进行编程实践和自动化系统设计。
4. 调试与优化:对设计好的系统进行调试,分析并优化系统性能。
5. 撰写报告:整理课程设计过程的资料,撰写课程设计报告。
5. 课程设计评价1. 理论知识掌握程度:评价学生对自动化与微处理器相关理论知识的掌握情况。
2. 实践操作能力:评价学生在实际操作过程中解决问题的能力。
3. 创新与团队协作:评价学生在课程设计过程中的创新思维和团队协作精神。
自动化专业课程设计
1.课程设计目的随着科学技术的发展,现代过程工业规模加大,复杂程度变高,对产品的质量要求更加严格,以及相应的系统安全问题,管理与控制一体化问题等,越来越突出,因此想要满足这些要求,解决这些问题,是不能仅仅只依靠简单的控制系统的,故引入更为复杂、更为先进的控制系统是十分必要的。
由于采用复杂控制系统的装置或对象都是工厂中的重要装置或关键岗位,因此需要予以特别的重视。
串级控制系统是所有复杂控制系统中应用最多的一种,当要求被控变量的误差范围很小,简单控制系统不能满足要求时,可考虑采用串级控制系统。
组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统,它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
它不但实现对现场的实时监测与控制,且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用;能实现实时现场监控,能充分利用Windows的图形编辑功能,方便地构成监控画面,并以动画方式显示控制设备的状态,具有报警窗口、实时趋势曲线等,可便利的生成各种报表;它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
应用组态技术,是现代工业控制的必然趋势。
本课题的意义在于对组态王软件的学习和应用组态王软件进行开发设计,尤其是对串级控制系统的开发设计。
学会应用组态王软件开发串级压力监控系统:设计监控界面,设定参数变量,进行动画连接,实现历史曲线、实时曲线的显示与监控等。
2.课程设计题目描述和要求2.1课程设计主要内容:(1)理解DCS控制系统与组态软件(2)理解组态软件的功能及其结构(3)收集国内外常用工业组态软件的资料(4)着重学习并应用“组态王”工业组态软件(5)设计反应车间的计算机监控系统(6)撰写课程设计报告2.2设计需要实现功能(1)总貌流程图实时动态显示(2)实时数据报表显示、打印(3)历史数据报表存储与查询(4)实时趋势曲线显示(5)事件报警窗口显示(6)系统用户登录与权限配置3.课程设计报告内容3.1 组态王的介绍3.1.1 组态王软件的结构“组态王”采用了多线程、COM组件等新技术,实现了实时多任务,软件运行稳定可靠,是全中文界面的组态软件。
自动化生产实训课设报告
一、引言随着科技的飞速发展,自动化技术已经成为现代工业生产的重要组成部分。
为了让学生更好地理解自动化技术的基本原理和实际应用,提高学生的实践操作能力和创新意识,我们开展了自动化生产实训课程。
本报告将详细阐述实训过程、实训成果及实训心得。
二、实训目的与内容1. 实训目的(1)使学生掌握自动化生产的基本原理和常用设备;(2)培养学生动手操作能力和实际解决问题的能力;(3)提高学生对自动化技术的认识,激发学生的学习兴趣;(4)培养学生的团队协作精神和创新意识。
2. 实训内容本次实训主要包括以下内容:(1)自动化生产线的基本组成和原理;(2)常用自动化设备的操作和维护;(3)自动化生产线的设计与调试;(4)自动化生产线的运行与维护;(5)自动化生产线的优化与改进。
三、实训过程1. 实训前期准备在实训开始前,我们进行了充分的准备工作,包括:(1)查阅相关资料,了解自动化生产的基本知识和常用设备;(2)制定详细的实训计划,明确实训目标和步骤;(3)准备实训所需的设备和工具;(4)组织学生进行分组,明确每个成员的职责。
2. 实训实施实训过程中,我们按照以下步骤进行:(1)讲解自动化生产的基本原理和常用设备;(2)让学生熟悉实训设备和工具的使用方法;(3)进行自动化生产线的设计与调试;(4)组织学生进行实际操作,解决生产过程中的问题;(5)对实训成果进行总结和评价。
四、实训成果通过本次实训,我们取得了以下成果:1. 理论知识方面(1)学生掌握了自动化生产的基本原理和常用设备;(2)学生对自动化技术的应用和发展有了更深入的了解;(3)学生的专业知识得到了巩固和提高。
2. 实践操作方面(1)学生熟练掌握了自动化设备的操作和维护方法;(2)学生能够独立完成自动化生产线的设计与调试;(3)学生能够解决生产过程中的问题,提高了实际操作能力。
3. 团队协作和创新意识方面(1)学生在实训过程中,充分发挥了团队协作精神,共同完成了实训任务;(2)学生在实训过程中,积极思考,勇于创新,提出了一些优化改进方案。
自动化技术的课程设计
自动化技术的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解自动化技术的基本概念、原理和应用领域;2. 掌握自动控制系统的组成部分,如传感器、执行器、控制器等;3. 学习自动化技术在生活中的具体应用案例,了解其对社会发展的贡献。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析简单的自动控制系统,进行基本的控制策略设计;2. 培养学生动手操作、团队协作的能力,通过实践活动,设计并制作简单的自动化装置;3. 提高学生的问题解决能力,使其能够针对实际问题提出合理的自动化解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术的兴趣,激发其创新精神;2. 增强学生的科技意识,使其认识到自动化技术在现代社会中的重要作用;3. 引导学生关注自动化技术在可持续发展、环境保护等方面的积极意义,培养其社会责任感。
本课程针对年级特点,结合学科要求,注重理论与实践相结合,旨在培养学生对自动化技术的认知、应用和创新能力。
课程目标具体、可衡量,既关注学生知识技能的掌握,又注重情感态度价值观的培养,为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 自动化技术基本概念:自动化技术的定义、分类及其发展历程;相关章节:教材第1章 自动化技术概述。
2. 自动控制系统的组成:传感器、执行器、控制器等组件的功能与原理;相关章节:教材第2章 自动控制系统的组成与原理。
3. 常见自动控制策略:如PID控制、模糊控制等;相关章节:教材第3章 自动控制策略。
4. 自动化技术在生活中的应用:智能家居、工业自动化、交通控制等领域案例;相关章节:教材第4章 自动化技术的应用。
5. 自动化技术实践:设计并制作简单的自动化装置,如温度控制器、智能家居系统等;相关章节:教材第5章 自动化技术实践。
教学内容按照课程目标进行科学、系统地组织,注重理论与实践相结合。
教学大纲明确教学内容安排和进度,确保学生在掌握理论知识的同时,能够通过实践活动提高操作技能和创新能力。
教学内容与教材紧密关联,便于学生查阅相关章节,巩固所学知识。
自动化控制原理课程设计报告(一)
自动化控制原理课程设计报告(一)自动化控制原理课程设计报告引言•简要介绍自动化控制原理的重要性和应用场景。
•阐述课程设计报告的目的和意义。
课程设计目标•描述本次课程设计的具体目标和要求。
•解释该目标的意义和对学习者的影响。
设计思路•分析课程设计要求,确定设计思路的基本框架。
•阐述设计思路的合理性和可行性。
•介绍所采用的主要方法和技术。
实施步骤1.项目准备阶段–研究相关资料和文献,了解当前的研究进展和应用场景。
–调研市场上已有的自动化控制系统,分析其特点和优缺点。
2.系统设计阶段–定义系统的功能和性能指标。
–利用系统理论和数学模型设计控制策略。
–根据系统需求和参数设计硬件电路和软件程序。
3.系统实施与调试阶段–制作自动化控制系统的原型。
–进行系统实施和集成测试。
–进行系统调试和优化。
4.系统性能评估阶段–测试和评估系统在不同情况下的性能和稳定性。
–分析评估结果,并对系统进行改进和优化。
5.报告撰写和展示阶段–撰写课程设计报告,并整理相关实验数据和图表。
–准备课程设计的展示材料和演示文稿。
–展示和演示课程设计成果,并回答相关问题。
实施结果与分析•分析所设计的自动化控制系统在实际应用中的性能和稳定性。
•对系统的优点和局限性进行分析和总结。
•提出改进和优化的方向和建议。
结论•简要总结整个课程设计的过程和成果。
•强调该课程设计对学习者的价值和意义。
参考文献•列出参考文献的主要信息。
以上是一篇关于自动化控制原理课程设计报告的相关文章,通过标题和副标题的形式来呈现内容。
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天大自动化智能课程设计报告
智能装置课程设计题目:智能电机测速仪姓名:晁平复班级:自动化4班学号:3008203263同组人:王平一、课程设计目的:a)深入了解PIC16F877单片机的工作原理,熟练掌握汇编语言程序设计方法,熟练使用MPLAB-ICD仿真器及MPLAB-IDE仿真调试软件。
b)通过该课程设计使学生初步掌握以单片机为核心的智能装置设计的简单原则、步骤和方法。
c)熟悉智能装置设计中有关的硬件设计调试,如人机界面等。
d)熟悉智能装置设计中相关软件的设计、编程和调试。
二、课程设计内容:a)以16F877单片机为核心,结合给出的其他原器件和智能装置实验系统原有的内容设计智能电机测速显示仪硬件电路。
b)利用试验板提供的光电耦合器采集电机速度。
c)将采集的速度值通过液晶显示器显示出来。
d)将转速内容上传至计算机界面。
e)利用SPI总线与D/A转换器,操控电机进行调速,使电机能够达到范围内的任何要求转速。
三、课程设计要求:a)根据实验指导书的设计内容及所给出的元件,设计智能电机测速显示仪硬件原理图。
b)按照设计好的硬件原理图在实验板上用导线搭建硬件电路。
c)用万用表检查硬件电路连接是否正确,检查无误后上电并编制简单的测试程序分步调试各部分功能。
d)在各部分功能实现后,编制完整的智能电机速度测试系统软件与调速软件,并进行软硬件联调,直到达到设计要求。
e)按照设计内容要求测试仪表误差并做分析,给出仪表精度,完成后由教师进行验收检查。
四、课程设计设备a)仪器i.MPLAB-ICD模块与仿真头ii.智能装置实验系统iii.安装了MPLAB-IDE开发软件的计算机iv.数字万用表v.导线若干b)元器件i.PIC16F877芯片(6MHz晶振)ii.LCD显示屏(双行液晶单色显示,可显示汉字与字符)iii.测速电机(转速范围约在0~2500转,自带红外线光电开关测速,测速结果以脉冲形式从电机的1口输出,电机转速由dianji1与dianji2两个端口的电位差决定)iv.RS-232串行总线接口(支持异步传输,波特率自定,11与12两个端口分别为发送和接收数据口)v.MAX515芯片(12位D/A转换器,输出电压对应0~5V)vi.可调电位器(用于纯测速程序的电机手动调速,调速电压0~5V)五、课程设计硬件原理图:六、课程设计硬件设计思路:电机测速与调速,首先测速部分需要对电机测速脉冲引入PIC芯片,并进行定时计数,测定在一段时间内电机转了多少圈,以此推算电机的转速。
自动化自动控制课程设计报告
自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2011.7.17 任务一、双容水箱的建模、仿真模拟、控制系统设计Array一、12、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,并将控制器使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,并将校正环节使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0.8K=160.47 t1=141 t2=338 建立传递函数为:()(0)y y K u ∞-=∆12t/T t/T *121221T T y (t)1e e T T T T --=----*(t)y T T (t t )2.16+≈+⎧G(s)=)150.50)(126.171(60.1++s 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)=)167.48)(120.84(48.1++s s2. 建立机理模型Q1=k1*u1;Q2=k2*u2*1H ;Q=k3*u3*2H ;k1=10 ; k2=1.9; k3=1.65; 阀门开度u1=50; u2=52 ; u3=51 ; 水箱面积A1=1050 ;A2=600 理论传递函数G(s)=)16.84)(12.61(41.1++s s ; 取辨识传递函数G (s )=)106.4)(102.7(48.1++s s(三) 根据建立的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。
自动化课程设计报告
(1)了解Matlab的使用环境,掌握基本的Matlab编程语法和语句;(2)了解Simulink的使用环境,掌握Simulink的模块化编程步骤;(3).对所有过程控制系统对象进行分析,分析所有参数的变化情况;% 1.单容自衡对象k/(Ts+1)% ----------------------(1)k变化den=[3 1];for k=1:2:10num=[k];drzhk=tf(num,den);figure(1);hold on;step(drzhk)endgrid on% ----------------------(2)T变化num=[1];for T=1:3:14den=[T 1];drzht=tf(num,den);figure(2);hold on;step(drzht)endgrid on(1)k变化(2)T变化分析:一,K值越大,阶跃响应的稳态响应值就越大,增加的倍数同K增加的倍数相同。
二,T值越大,达到稳态所需的时间就越大,随着T值的增加,响应过程变慢。
% 2.单容非自衡对象k/(Ts+1)% ----------------------T变化num=[1];for T=1:3:14den=[T 0];drfzht=tf(num,den);figure(1);hold on;step(drfzht)endgrid on分析:对于单容非自衡系统来说,T的值越大,阶跃响应曲线的斜率越小。
% 3.多容自衡对象k/(T1s+1)*(T2s+1)% ----------------(1)k变化den=conv([3 1],[5 1]);for k=1:2:10num=[k];dzhk=tf(num,den);figure(1);hold on;step(dzhk)endgrid on% ---------------------(2)T变化 num=[1];for T=1:3:14den=conv([T 1],[5 1]);dzht=tf(num,den);figure(2);hold on;step(dzht)endgrid on(1)K变化分析:一,K值越大,阶跃响应的稳态响应值就越大,增加的倍数同K增加的倍数相同。
关于自动化的课程设计
关于自动化的课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握自动化的基本概念、原理和应用,培养学生的自动化思维和创新能力。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:(1)理解自动化的基本概念和原理;(2)掌握自动化的主要技术和应用;(3)了解自动化的发展趋势和挑战。
2.技能目标:(1)能够运用自动化知识分析和解决实际问题;(2)具备初步的自动化系统设计和调试能力;(3)能够进行自动化技术的创新应用。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对自动化的兴趣和好奇心;(2)培养学生具备创新精神和团队合作意识;(3)培养学生关注自动化技术对社会发展的影响。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括自动化的基本概念、原理、技术和应用。
具体安排如下:1.第一章:自动化的基本概念和原理(1)自动化的定义和发展历程;(2)自动化的基本原理和系统结构;(3)自动化技术的主要分类和特点。
2.第二章:自动化的主要技术(1)传感器和执行器;(2)控制器和控制器算法;(3)自动化仪表和装置。
3.第三章:自动化在生产和生活中的应用(1)自动化在工业生产中的应用;(2)自动化在农业、医疗等领域的应用;(3)自动化技术的创新应用案例。
4.第四章:自动化技术的发展趋势和挑战(1)智能化和网络化自动化技术;(2)机器人技术和无人机技术;(3)自动化技术在可持续发展中的作用和挑战。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解自动化的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识;2.案例分析法:分析自动化技术在实际生产和生活中的应用案例,提高学生的实际应用能力;3.实验法:学生进行自动化实验,培养学生的动手能力和创新能力;4.讨论法:引导学生就自动化技术的发展趋势和挑战进行讨论,培养学生的思考和表达能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内外优秀的自动化教材,为学生提供系统的学习资料;2.参考书:提供相关的自动化技术书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:配置自动化实验设备,为学生提供实践操作的机会。
自动化综合课程设计开题报告
自动化综合课程设计开题报告一、选题背景随着信息技术的不断发展,自动化技术越来越得到广泛应用。
自动化综合课程设计是自动化专业中非常重要的一门课程,旨在培养学生的综合能力和实践能力。
本次自动化综合课程设计选题为“基于PLC的物流分拣系统”,旨在通过实现一个物流分拣系统来提高学生对PLC 编程和自动化控制系统的理解和应用能力。
二、研究目的本次自动化综合课程设计的主要目的是:1. 培养学生对PLC编程和自动化控制系统的理解和应用能力;2. 提高学生团队协作能力和创新思维能力;3. 实现一个物流分拣系统,提高物流行业效率。
三、研究内容1. 系统功能设计:根据需求分析,确定系统功能模块,并进行功能模块划分。
2. PLC编程:根据功能模块划分,进行PLC程序编写,并进行调试测试。
3. 机械结构设计:根据需求分析,确定机械结构设计方案,并进行机械结构图纸绘制。
4. 电气控制设计:根据需求分析,确定电气控制设计方案,并进行电气控制图纸绘制。
5. 系统集成测试:对整个系统进行集成测试,确保系统的正常运行。
四、研究方法本次自动化综合课程设计采用以下研究方法:1. 需求分析法:通过对物流分拣系统的需求进行分析,确定系统功能模块和机械结构设计方案。
2. PLC编程法:根据功能模块划分,进行PLC程序编写,并进行调试测试。
3. 机械结构设计法:根据需求分析,确定机械结构设计方案,并进行机械结构图纸绘制。
4. 电气控制设计法:根据需求分析,确定电气控制设计方案,并进行电气控制图纸绘制。
5. 系统集成测试法:对整个系统进行集成测试,确保系统的正常运行。
五、研究预期结果本次自动化综合课程设计预期结果为:1. 实现一个物流分拣系统并确保其正常运行;2. 提高学生对PLC编程和自动化控制系统的理解和应用能力;3. 提高学生团队协作能力和创新思维能力;4. 为物流行业提高效率做出贡献。
六、研究进度安排本次自动化综合课程设计进度安排如下:1. 第一周:需求分析和功能模块划分。
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自动化课程设计报告
导语:报告使用范围很广。
按照上级部署或工作计划,每完成一项任务,一般都要向上级写报告,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想等,以取得上级领导部门的指导。
以下是小编整理自动化课程设计报告的资料,欢迎阅读参考。
自动控制概况
工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。
目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。
目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流
工业控制自动化主要包含三个层次,从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化,其核心是基础自动化和过程自动化。
传统的自动化系统,基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断,过程自动化和管理自动化部分主要是
由各种进口的过程计算机或小型机组成,其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠,并且作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。
基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。
由于可编程控制器受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。
事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。
长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。
同时,PLC也承受着来自其他技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。
微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。
在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。
但在最近几年,微型PLC已经出现,价格只有几百欧元。
随着软PLC控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC 组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。
根据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示,XX年我国DCS市场状况如下:小型化、多样化、PC化和开放性是未来DCS发展的主要方向。
目前小型DCS所占有的市场,已
逐步与PLC、工业PC、FCS共享。
今后小型DCS可能首先与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。
PC-based控制将更加广泛地应用于中小规模的过程控制,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS 系统。
开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延伸,使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术的无缝连接,向测控管一体化方向发展。
方向发展根据IEC61158的定义,现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力,提高了信号的测量、传输和控制精度,提高了系统与设备的功能、性能。
计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统后,将朝着现场总线控制系统的方向发展。
虽然以现场总线为基础的FCS发展很快,但FCS发展还有很多工作要做,如统一标准、仪表智能化等。
另外,传统控制系统的维护和改造还需要DCS,因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程,同时DCS本身也在不断的发展与完善。
可以肯定的是,结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。
工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式,
在工业现场得到了越来越多的应用,并将在控制领域中占有更加重要的地位。
计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。
这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。
无线局域网技术能够在工厂环境下,为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构,在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足,进一步完善了工业控制网络的通信性能。