WX00_微型计算机控制技术_绪论2012_本科.pptVIP

微型计算机控制技术简 介 王新wangxin@hpu.edu.cn 课程介绍 1．课程定位 关于自动控制理论和计算机技术如何应用于工业生产过程自动化的一门技术。 2．课程目的和要求 掌握分析和设计一个计算机控制系统的理论和方法。 课程内容简介及安排 第一章 计算机控制系统概述（2） 第二章 输入/输出接口与过程通道（10） 第三章 数字控制器的模拟化设计方法（4） 第四章 数字控制器的直接设计方法（4） 第五章 常用应用程序设计（4） 第六章 集散控制系统和现场总线（2） 第七章 微型计算机控制系统的设计（6） 课程的主要内容 第一部分： 微机控制技术的控制理论，以及计算机控制系统的工程设计方法。 第二部分： 输入输出通道设计、常用程序设计，以及微机在控制领域中的应用。 从系统结构的角度 1. 微型计算机（底层） 2. 计算机 从知识应用的角度 1. 自动控制理论 模拟化设计方法和离散化设计方法。 2. 计算机的硬件、软件设计 第一部分 1. 控制器 模拟控制系统：模拟调节器 计算机控制系统：数字控制器 2. 分析工具对比 3. 工程设计方法 模拟控制系统：经典控制理论等。 计算机控制系统： （1）模拟化设计方法 将一个模拟调节器离散化或数字化。 步骤：第一，根据系统连续数学模型，按照连续系统理论设计模拟调节器；第二，按照一定的方法将模拟调节器离散化，得到数字控制器。如，差分变换法。 （2）离散化设计方法 直接在离散域中进行设计得到数字控制器。如直接设计方法、根轨迹法、频率响应法等。 第二部分 1. 微机的应用 （1）单板机或专用控制装置 单片机、PLC、DSP、ARM （2）工业控制计算机 STD总线工控机、PC总线工控机 2. 侧重点 （1）常用程序设计方法 如：数字滤波、上下限报警处理程序等。 （2）硬件、软件的有机配合 常用芯片的使用方法：ADC0809、DAC0832、CD4051等。 3. 难点 方案的选择； 时序问题； 微机控制系统的设计。 考试形式 考试：（70%）（闭卷） 平时成绩：（30%） * 微型计算机控制技术 系统设计的基本思想： 例1：单片机控制的电烤箱温度控制系统设计 （课程的实验系统，第7章的系统举例，小型系统） 电烤箱 温度检测 单片机 驱动电路 温度给定 温度输出 电烤箱：箱体、电热管（控制通电时间） 驱动电路：晶闸管及其驱动、保护 单片机：CPU、I/O外围电路、软件（控制算法） 温度检测：模拟量的测量 例2：单片机控制的电动机调压调速控制系统设计 （第7章的系统举例，中、小型系统） 涉及到的知识： 单片机 电动机 驱动对象（缺少） 电力电子技术 自动控制原理 自动控制系统 检测技术 例3：矿井主通风机变频调速控制系统 （赵固二矿工程实例，大、中型系统） 电类：电力，电力电子，微机，电机（1120kW） 机械类：风机 通风安全类：井下通风网络 工业控制计算机 6kV 高压 断路器 变频器 (PLC) 笼型异步 电动机 风 机 井下通风 网络 学科交叉： 先修课程：《自动控制原理》、《微机原理》、《单片机原理》等。 侧重于计算机对工业生产过程的控制，讨论如何将被控对象、传感器、变送器、计算机、过程通道、执行机构、系统软件和各种应用软件组成一个有机的整体，形成完整的计算机控制系统。 返回本章首页 3．教材 王新主编，微型机算计控制技术，中国电力出版社，2009年8月 4．参考书籍 （1）赖寿宏主编，微型机算计控制技术，机械工业出版社，1999年5月 （2）谢剑英主编，微型机算计控制技术，国防工业出版社，2001年9月 z传递函数 s传递函数 z变换 拉氏变换 差分方程 微分方程 计算机控制系统 模拟控制系统 * 微型计算机控制技术