微机控制技术习题课课件.ppt

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1、《微机控制技术》习题课陈超波1、已知AD采集程序intread_data()，返回参数为采集数据。DA输出程序voidwrite_data（intdata_x），data_x为DA的输出数据。用C语言编写积分分离法PID位置型控制算法的程序？【解】其中：intin_dat,out_dat;intuk,ek,ek1,ek2,xk,kp,ki,kd,N,B;voidmain(){init();while(1){in_dat=cai_data();chul_pid();write_DATA(out_dat)delay();}}init(){ek=0;ek1=0;ek2=0;uk=

2、0;KP=?；KE=?；KD=?；xk=?；B=?；}chul_pid(){ek=xk-in_data;N=1;if(ek>B){N=0;}else{If(ek<-B){N=0;}}out_data=uk+kp(ek-ek1)+NKeK+KD(ek-2ek1+ek2);ek2=ek1;ek1=ek;}2、某控制器传递函数D(S)=10/S(S+1),设计数字控制器。离散方法为双线性变换法，采样时间为0.1秒。D(s)=U(s)/E(s)S=>2/T*(1-1/z)/(1+1/z)则：D(Z)=10/[2/T*(1-1/z)/(1+1/z)]*[2/T*(1-1/z)/(1+

3、1/z)+1]D（Z）=10*（1+1/z）*(1+1/z)/2/T*(1-1/z)*(2/T(1-1/z)+1+1/z)=10*（1+1/z）*(1+1/z)/20*(1-1/z)*(20-20*1/z+1+1/z)=10*（1+1/z）*(1+1/z)/20*(1-1/z)*(21-19*1/z)U（z）/E（z）=10*（1+1/z）*(1+1/z)/20*(1-1/z)*(21-19/z)U（z）*2*(1-1/z)*(21-19/z)=E(z)*（1+1/z）*(1+1/z)U（z）*(42-80/z+38/zz)=E(z)*(1+2*1/z+1/zz)42*U(

4、k)-80*U(K-1)+38*(UK-2)=E(K)+2*E(K-1)+E(K-2)U(K)=[E(K)+2*E(K-1)+E(K-2)+80*U(K-1)-38*(UK-2)]/423、已知校正系统的传递函数D(S)=(T2S+1)/(T1S+1)，T1=0.01秒，T2=0.1秒，采样时间为0.1秒。利用双线性法求出D（Z）并画出实现系统的原理框图和程序框图。采样时间为0.1秒。五、编写程序。某温度箱框图如下：温度变送器输出信号为4-20毫安，对应温度为0-2000摄氏度。电炉系统时延为6.4秒，要求控制的温度为400摄氏度，系统阶跃响应曲线如下：其中θ=20秒，τ=

5、140秒；控制度选择为1.2。采用积分分离法PID控制。温度误差在+/-10度时加入积分项。其中：电流电压转化单元和AD转换单元电路如下，CS地址为80H，81H。DA转换单元如下，CS2地址为82H，83H由题可知：0～2000℃→4～20mA→1～10VAD574的转换精度为12位，即从0～4095则0℃对应1/10×4095，2000℃对应4095根据T=K×D+b可求得main(){unsignedintd;floatuk,;floatek,ek1,ek2;floatk,b,x;floatt,AUK;floatKP,KI,KD;kp=?;ki=?;kd=?;k=?;

6、b=?;uk=0;uk1=0;uk2=0;ek1=0;ek=0;x=400;while(1){d=in_ad();t=k*d+b;ek=x-t;AUK=KP*(ek-ek1)if(ek>-10&&ek<10){AUK=AUK+KI*EK;}AUK=KD*(EK-2*EK1+EK2)+AUK;UK=AUK+UK;EK2=EK1;EK1=EK0;out_da();delay();}}