数字pid控制示例.docx

1、数字pid控制示例课程设计报告题 目： 数字PID控制系统设计（II） 课 程： 计算机控制技术课程设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 第 一 部 分任务书计算机控制技术课程设计任务书一、课题名称数字PID控制系统设计（II）二、课程设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。计算机控制技术是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的

2、过程，它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。通过课程设计，加深对学生控制算法设计的认识，学会控制算法的实际应用，使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成，掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤，编程调试，为从事计算机控制系统的理论设计和系统的调试工作打下基础。三、课程设计内容设计以89C51单片机和ADC、DAC等电路、由运放电路实现的被控对象构成的计算机单闭环反馈控制系统。1. 硬件电路设计：89C51最小系统加上模入电路（用ADC0809等）和模出电路（用TLC7528和运放等）；由运放实现的被控对象。2. 控制算法：梯形积分型的PID控制。3. 软件设计：主程序、

3、中断程序、A/D转换程序、滤波程序、PID控制程序、D/A输出程序等。四、课程设计要求1. 模入电路能接受双极性电压输入（-5V+5V），模出电路能输出双极性电压（-5V+5V）。2. 模入电路用两个通道分别采集被控对象的输出和给定信号。3. 每个同学选择不同的被控对象： 4. PID参数整定，根据情况可用扩充临界比例度法，扩充响应曲线法等。5. 定时中断时间可在10-50ms中选取，采样周期取定时中断周期的整数倍，可取30-150ms，由实验结果确定。6. 滤波方法可选择平均值法，中值法等。有关的设计资料可参考计算机控制实验指导书的相关内容。五、课程设计实验结果1. 控制系统能正确运行。2.

4、 正确整定PID参数后，系统阶跃响应超调 0) /判控制量是否溢出，溢出赋极值 if(TEMP = 127) UK = 127; else UK = (char)TEMP; else if(TEMP - 128) UK = -128; else UK = (char)TEMP; DAC_1 = UK + 128;/D/A输出控制量 TC = TK; /采样周期变量恢复5.4滤波程序 数字滤波相对与模拟滤波器有如下几个优点：1、数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬件设备，因此可靠性较高，稳定性较好。2、数字滤波可以对频率很低（如0.001Hz）的信号实现滤波，克服了模拟滤波器的缺陷。3、数字滤波器可以根据信号的不同，采用不同的滤波方法或改变滤波参数，具有灵活、方便功能强等优点。本课程设计所采用的滤波方法为滑动滤波。假设m=2，课设2个变量X、Y，在每个采样周期后，讲本次所采的值赋给X，在下一个采样周期结束的时候，将X的值赋给Y，本次采样值赋给X。每次的采样输出值。YK =(ADC_7-128+X)/2; X=ADC_7-128;/外中断RK =(ADC_7-128+Y)/2; Y=ADC_7-128