大林算法控制器设计

《大林算法控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《计算机控制》课程设计报告题目:Dahlin算法控制器设计姓名:张萌萌学号:0902302302012年7月13日《计算机控制》课程设计任务书学号090230230班级0902302学生张萌萌指导教师李军远题目Dahlin算法控制设计设计时间2012年7月6日至2012年7月13日共1周设计任务：（按照所选题目内容填写）12s20e被控对象为G(s)，T=0.5s,T6,采用Dahlin算p(s0.2)(10s1)法设计消除振铃的数字控制器。方案设计：1.完成控制系统的分析、设计；2.选择元器件，完成电路设计，控制器采用MCS-51系列单片

2、机（传感器、功率接口以及人机接口等可以暂不涉及），使用Protel绘制原理图；3.编程实现单片机上的控制算法。报告内容:1.控制系统仿真和设计步骤，应包含性能曲线、采样周期的选择、数字控制器的脉冲传递函数和差分方程；设计要求2.元器件选型，电路设计，以及绘制的Protel原理图；3.软件流程图，以及含有详细注释的源程序；4.设计工作总结及心得体会；5.列出所查阅的参考资料。指导教师签字：系（教研室）主任签字：2012年7月5日一．课题名称Dahlin算法控制器设计二．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

3、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．提供的实验条

4、件（1）软件：Matlab,AltiumDesigner，KEIL（2）仪器和设备：计算机、单片机四．课程设计内容2012s被控对象为G(s)e，T=0.5s，T6,采用Dahlin(s0.2)(10s1)算法设计消除振铃的数字控制器。五．工作原理在控制系统应用中，纯滞后环节往往是影响系统动态特性的不利因素。工业过程中如钢铁，热工和化工过程中往往会有纯滞后环节。对这类系统，控制器如果设计不当，常常会引起系统的超调和持续振荡。由于纯延迟的存在，使被控量对干扰、控制信号不能即时的反映。即使调节机构接受控制信号后立即动作，也要经过纯延时间t后才到

5、达被控量，使得系统产生较大的超调量和较长的调节时间。当t>=0.5T（T为对象的时间常数）时，实践证明用PID控制很难获得良好的控制品质。对这类具有纯滞后环节系统的控制要求，快速性往往是次要的，通常要求系统稳定，要求系统的超调量要小，而调整时间允许在较多的采样周期内结束。这样的一种大时间滞后系统采用PID控制或采用最少拍控制，控制效果往往不好。这里我们利用一种直接数字控制器设计方法：大林算法。基于达林算法的采样控制系统结构框图如图所示。2012sRED(Z)ZOHeC(ss0.2)(101)图1.采样控制系统原理图D(z)系统的设计核心，它实际上

6、是由计算机实现，它的输入输出均是时间上离散的数字信号信号。在实际运用中要经过A/D，D/A的转换，利用数字控制起来控制被控对象，打到期望的性能指标。六．Dahlin控制器设计本系统被控对象的传递函数为：10012sGs()e(5ss1)(101)(1)系统延迟时间为12s，采样时间取T=0.5s，T=6，T15，T210，K=100，则N=24。假定校正后的系统闭环传函为11ss12see(2)Ts16s1m对于二阶对象，其脉冲传递函数为：N11Kz()CCz12Gz0()(3)(1eTT//12z

7、11)(1eTTz)其中参数的计算：1TT//12TTC11(Te1Te2)TT21(4)11T()1TT12TT//21TTC2e()Te1Te2TT21(5)校正后系统闭环脉冲传函为：1eTs1(1eTT/m)zN1s()zZe(6)s11TseTT/mz1m控制器传函的计算：()zDz()(7)Gz()[1()]z由(3),(6),(7)式得本系统控制器传递函数为：(1eTT/)(1eTT/12z1)(1eTT/z1)Dz()1TT/1

8、TT/N1KC(12Cz)[1ez(1e)z](8)代入各项参数11(10.9