计算机控制技术 教学课件 作者 罗文广 《计算机控制技术》第6章.ppt

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1、计算机控制技术作者：罗文广，徐箭雨石玉秋，廖凤依第6章计算机控制系统设计6.1计算机控制系统的设计方法及步骤6.1.1概述1.计算机控制系统设计需要具备的知识和能力2.计算机控制系统设计原则3.计算机控制系统设计主要内容6.1.2控制系统总体方案的确定确定控制系统方案选择检测元件选择执行机构选择输入／输出通道及外围设备硬件、软件功能的划分建立总体方案文档6.1.3控制用微型计算机的选择1.选用成品微型计算机系统2.利用微处理器芯片自行设计6.1.4建立数学模型，确定控制策略和控制算法在硬件系统确定后，计算机控制系统的控制

2、效果的优劣，主要取决于采用的控制策略和控制算法是否合适。6.1.5控制系统硬件设计1.存储器扩展根据所选微处理器以及系统的可能程序量、存储的数据量，并考虑今后控制系统可能的扩展，扩展存储器是必要的。（1）数据采集通道的结构形式数据采集通道的结构形式有三种：独立采样保持器（S/H）和A/D形式、共享A/D和S/H形式、多路S/H和共享A/D形式。分时采样、分时转换型多路模拟量输入通道同时采样、分时转换型多路模拟量输入通道2.模拟量输入通道设计（2）A/D转换器的选择根据A/D转换器的分辨率、转换精度、转换时间等性能参数选择。根据数据的

3、传输形式，选用并行A/D或者串行A/D。3.模拟量输出通道的扩展（1）输出通道的连接方式每通道一个D/A转换器原理图多通道共享D/A转换器的结构形式（2）D/A转换器的选择要根据设计要求选择性能参数合适的D/A转换器4.开关量I/O接口设计5.操作面板6.系统速度匹配问题逻辑电路间的接口及负载匹配问题微处理器负载匹配问题6.1.6控制系统软件设计控制系统对应用软件的要求：实时性灵活性和通用性可靠性6.2设计实例1(DDC控制系统)以湿热试验箱控制系统为例湿热试验微机测控系统硬件原理框图积分分离PID算式程序框图6.3设计实例2（

4、现场总线控制系统）以列车试风试验控制系统为例试验系统硬件原理框图单片机系统及控制器局域网原理框图CAN节点的主要程序流程图6.4设计实例3（工业以太网控制系统）以公路隧道监控系统为例公路隧道监控系统结构图基于模糊控制的公路隧道环境总体结构模型