温度控制系统计算机控制课程设计-电气工程及其自动化毕设.doc

课程设计报告

题目：温度控制系统设计
课程：计算机控制技术课程设计
专业：电气工程及其自动化
班级：
姓名：
学号：

第一部分

任
务
书

《计算机控制技术》课程设计任务书

一、课题名称
温度控制系统设计

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、课程设计内容
设计以89C51单片机和ADC、PWM及测温等电路和温度模块构成的计算机温度反馈控制系统。
1.硬件电路设计：89C51最小系统加上模入电路（用ADC0809等）、测温电路、PWM驱动电路等。
2.控制算法：增量型的PID控制。
3.软件设计：主程序、中断程序、A/D转换程序、滤波程序、PID控制程序、PWM程序等。

四、课程设计要求
1.模入电路通道0接受热敏电阻电压输入。
2.热敏电阻的温度与电压关系是非线性的，通过查表实现。
3.由DOUT0（P1.4)输出PWM驱动信号。
4.PID参数整定用凑试法。
5.定时中断间隔可在30-50ms中选取，采样周期取采样中断间隔的整数倍，可取500-2000ms，PWM控制的周期与采样周期相同。
6.滤波方法可选择平均值法，中值法等。
7.温度设定值由程序给定，温度设定值和实际温度值通过实验箱的DAC的OUT1和OUT2输出。
有关的设计资料可参考《计算机控制实验指导书》的相关内容。

五、课程设计实验结果
1.控制系统能正确运行。
2.选择两个不同的采样周期，正确整定PID参数后，系统阶跃响应超调<10%，调节时间尽量小（温度的给定值在50~70度之间选择）。
3.自行给定一个变化的温度设定曲线，记录系统的温度响应曲线（选做）。

六、进度安排
序号内容天数1布置任务，熟悉课题要求0.52总体方案确定，硬件电路设计1.53熟悉实验箱及C语言开发环境，研读范例程序，14控制算法设计15软件编程，调试16实验17总结，撰写课程设计报告1
七、课程设计报告内容：
总结设计过程，写出设计报告，设计报告具体内容要求如下：
1．课程设计的目和设计的任务。
2．课程设计的要求。
3．控制系统总框图及系统工作原理。
4．控制系统的硬件电路连接图（含被控对象），电路的原理。
5．软件设计流程图及其说明。
6．电路设计，软件编程、调试中遇到的问题及分析解决方法。
7．实验结果及其分析。
8．体会。

第二部分

课
程
设
计
报
告

目录（宋体2号加粗）
（另起一页）正文
1课题简介（宋体4号加粗）
课题的目的，任务，要求
1.1***********
（格式：宋体5号，首行缩进2格，单倍行距，下同）
1.2***********
2*****方案设计
控制系统总体介绍,框图，闭环工作原理。
2.1***********
2.2***********
3*****硬件电路设计
重点介绍A/D如何通过热敏电阻，获取温度信号；PWM控制怎样改变温度模块的温度。
3.1***********
3.2***********
4*****控制算法设计
重点介绍控制算法的原理，计算机实现的计算公式推导，采样周期选择。
3.1***********
3.2***********
5*****软件编程设计
重点介绍程序的功能与实现：主程序，定时中断程序，外中断程序各自完成哪些任务？主程序与两个中断程序的流程图（自己画）。A/D转换程序，PID程序，PWM程序的源码与介绍。报告不要附上全部源码。
3.1***********
3.2***********
6实验与结果分析
重点介绍系统的调试。
3.1***********
3.2*********
1.课题简介
1.1课题目的
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