计控课设报告

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1、课程设计（综合实验）报告（2014—2015年度第二学期）名称：过程计算机控制系统题目：DDC串级PID闭环控制系统的设计及实时仿真院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：二JS成绩：口期：2014年7月8口一、课程设计的目的与要求•设计目的在计算机控制系统课程学习的基础上，加强学生的实际动手能力，通过对DDC直接数字闭环控制的仿真加深对课程内容的理解。•设计要求木次课程设计通过多人合作完成DDC直接数字闭环控制的仿真设计，学会A/D、D/A转换模块的使用。通过手动编写PID运算式学握数字PID控制器的设计与整定的方法，并做出模拟计算机对象飞升特性曲线，熟练裳握DDC单回

2、路控制程序编制及调试方法。二、设计正文1•设计思想本课程设计利用Turboc2」开发环境，通过手动编写C语言程序完成PID控制器的设计，A/D、D/A转换，绘出PID阶跃响应曲线与被控对象动态特性曲线。整个设计程序模块包含了PID配置模块,PLCD-780定时采样、定时输出模块，PID手/自动切换模块(按键控制)及绘图显示模块。设计中，通过设定合理的PID参数，控制PLCD-780完成模拟计算机所搭接二阶惯性环节数据的采集，并通过绘图程序获得对象阶跃响应曲线。2.设计步骤(1)前期准备工作(1.1)配备微型计算机一台，系统软件Windows98或DOS(不使用无直接I/O能力的N

3、T或XP系统)，内装TurboC2.0/3.0集成开发环境软件；由于我使用的系统采用的是windows7,所以特别的在网上找到了一个兼容windows7的turboc环境；(1.2)配备模拟计算机一台(XMN-1型)，通用数据采集控制板一块(PLCD-780型)；该环境可从实验室得到；(1.3)复习Turboc2.0并参照说明书学习PLCD-780的使用。(2)PID的设计(2.1)PID的离散化(1)理想微分PID算法的传递函数形式为：G(s)=Kp1+——+TdsITis)采用向后差分法对上式进行离散，得出其差分方程形式为：u[k]=u[k-l]+q0*e[2]+q1*e[1

4、]+q2*e[0];其中各项系数为：qO=kp*(l+T/Ti+Td/T);ql=-kp*(l+2*Td/T);q2=kp*Td/T;Kp(1)实际微分PID算法的传递函数形式为：G($)=—1—1+—+7>1+KTs丿采用向后差分法对上式进行离散化，写成差分方程的形式为：u[k]=cO*(Au[k-l])+c1*e[k]+c2*e[k-l]+c3*e[k-2]+u[k-l];其中各项系数为：二、设计正文1•设计思想本课程设计利用Turboc2」开发环境，通过手动编写C语言程序完成PID控制器的设计，A/D、D/A转换，绘出PID阶跃响应曲线与被控对象动态特性曲线。整个设计程序

5、模块包含了PID配置模块,PLCD-780定时采样、定时输出模块，PID手/自动切换模块(按键控制)及绘图显示模块。设计中，通过设定合理的PID参数，控制PLCD-780完成模拟计算机所搭接二阶惯性环节数据的采集，并通过绘图程序获得对象阶跃响应曲线。2.设计步骤(1)前期准备工作(1.1)配备微型计算机一台，系统软件Windows98或DOS(不使用无直接I/O能力的NT或XP系统)，内装TurboC2.0/3.0集成开发环境软件；由于我使用的系统采用的是windows7,所以特别的在网上找到了一个兼容windows7的turboc环境；(1.2)配备模拟计算机一台(XMN-1型

6、)，通用数据采集控制板一块(PLCD-780型)；该环境可从实验室得到；(1.3)复习Turboc2.0并参照说明书学习PLCD-780的使用。(2)PID的设计(2.1)PID的离散化(1)理想微分PID算法的传递函数形式为：G(s)=Kp1+——+TdsITis)采用向后差分法对上式进行离散，得出其差分方程形式为：u[k]=u[k-l]+q0*e[2]+q1*e[1]+q2*e[0];其中各项系数为：qO=kp*(l+T/Ti+Td/T);ql=-kp*(l+2*Td/T);q2=kp*Td/T;Kp(1)实际微分PID算法的传递函数形式为：G($)=—1—1+—+7>1+K

7、Ts丿采用向后差分法对上式进行离散化，写成差分方程的形式为：u[k]=cO*(Au[k-l])+c1*e[k]+c2*e[k-l]+c3*e[k-2]+u[k-l];其中各项系数为：二、设计正文1•设计思想本课程设计利用Turboc2」开发环境，通过手动编写C语言程序完成PID控制器的设计，A/D、D/A转换，绘出PID阶跃响应曲线与被控对象动态特性曲线。整个设计程序模块包含了PID配置模块,PLCD-780定时采样、定时输出模块，PID手/自动切换模块(按键控制)及绘图显示模