电模拟对象的数字PID控制

1求。首先对被控对象进行建模设计出模拟电路，并测试出原系统的性2§课程设计要求及原理说明-------------------------------------4一、学习要求------------------------------------------------4二、设计要求------------------------------------------------4三、设计原理------------------------------------------------4四、设计步骤------------------------------------------------6五、主要实验仪器设备------------------------------------------6§课程设计准备工作------------------------------------------71.TL082运算放大器------------------------------------------72.PCF8591芯片的使用----------------------------------------73.电机调速的最小系统板原理图---------------------------------9§课程设计的设计和制作过程----------------------------------10一.参数设计-----------------------------------------------10二．电路及程序设计------------------------------------------111.SIMULINK仿真---------------------------------------------112.PCB电路图-----------------------------------------------133.程序----------------------------------------------------14三.电路板制作及调试----------------------------------------14§课程设计总结-------------------------------------------17§参考文献-----------------------------------------------18§附录---------------------------------------------------193课程设计要求及原理说明要求设计单片机PID控制器，使系统在阶跃信号的作用下性能指标满足：p转换后输出执行，使过程变量稳定在设定的值上。4△u=ki*e0+kp*(e0-e1)+kd*(e0-2*e1+e2)=ki*(r-y0)+kp(y1-y0)+kd*(y2-2*y1+y0)=ki*r-ki*y0+kp*y1-kp*y0+kd*y2-2*kd*y1+kd*y051块1台61234引脚地址和方向位组成。飞利浦公司规定A/D器件地址为1001，引脚地址为A2A1A0，其值由用户选择。因此I2C系统中最多可按23=8个A/D器件地址的783.最小系统板原理图:9课程设计的设计和制作过程和上升时间Tp是差不多的。经过分析，原系统调节时间过长是由于原系惯性环节也叫非周期环节，在这类环节中，含有储能元件电容，它对C(S)=G(S).R(S)=(K/TS+1).1/S=(1拉氏变换为C(t)=k(1-exp(-这么一来问题就有了解决的方向,设计控制器的目的主要是为了消除惯性环节的延时.按照经典理论----二阶“最佳”模型校正方法进行PID选择由于控制对象是由两个惯性环节组成，开环传递函数为采用PI控制器，其传递函数则τ可以求得=T1=0.5,Ti=2*K*T2=0.05所.以这里采用了零、极点对消的方法，对消掉大时间常数的惯性环节。根据以上的参数设计电路，用SIMULINK仿真得刷新屏幕显数码管显示键盘扫PID算法主程序通过Protel99SE制作出来的原理图，我们开始制作电路板，使用PCB课程设计总结:通过本次电模拟控制系统设计，我了解了计算机控制系统的基本工作原理和组成，掌握了PID控制的基本原理.实现了电模拟控制系统这个课题，但是设计的方法，制作PCB的方法，深入了解Protel电路设计和MATLAB软件的使用方软件的编程，这是一个漫长的过程，需要耐心调试，查找错误原因,中间遇最后,我要对耐心指导的赵学军老师和李平老师表示感谢。附录：#include<reg51.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#definetim65536-5000sbitdis0=P2^6;//数码管位选sbitdis1=P2^5;sbitdis2=P2^4;sbitdis3=P2^3;sbitdis4=P2^2;sbitsbitkey1=P2^1;key0=P2^0;//键盘行检测uchardisp[5],dis;ucharkey,keyx,ts;intpara[8],ptr;intget;intgive;inttm;/**************PID**************/floatadd;floate0,e1,e2;intout;floatkp,ki,kd;ucharcodenumtab[5]={0x40,0x20,0x10,0x04,0x08};//数码管位选码表ucharcodedistab[16]={0x28,0xee,0x32,0xa2,0xe4,0xa1,0x21,0xea,0x20,0xa0,0x60,0x25,0x39,0x26,0x31,0x71};//数码管段选码表ucharcodeledtab[8]={0x08,0x10,0x20,0x40,0x88,0x90,0xa0,0xc0};//LED译码表voidtime(uintt){uinti;for(i=0;i<t;i++);}voiddistran(){disp[4]=distab[0];disp[0]=distab[give];disp[1]=distab[(get%51)/5];disp[2]=distab[get/51];if((get%51)/5==10){disp[1]=distab[0];disp[2]=distab[get/51+1];}disp[3]=~ledtab[ptr];}voiddisplay()//数码管显示与键盘扫描{dis=(dis+1)%5;P2=0xff;if((dis==0)||(dis==2))P0=(disp[dis]&(0xdf));//段选输出elseP0=disp[dis];P2=~numtab[dis];//位选输出key0=1;key1=1;if(!key0)keyx=dis+1;//键盘检测if(!key1)keyx=dis+5;}voidkeyproc()//键盘处理程序{if(key>0){switch(key){case1:para[ptr]--;break;case5:para[ptr]++;break;case2:para[ptr]-=10;break;case6:para[ptr]+=10;break;case3:para[ptr]-=100;break;case7:para[ptr]+=100;break;case4:ptr--;break;case8:ptr++;break;}if(ptr>7)ptr=0;if(ptr<0)ptr=7;if(para[ptr]<0)para[ptr]=0;if(para[ptr]>9999)para[ptr]=9999;distran();}key=0;}/********************************************************************************************************************************/#include<intrins.h>sbitsbitSCL=P3^3;SDA=P3^2;/*模拟/*模拟I2C时钟控制位*/I2C数据传送位*/bitack;/*应答标志位*/voidStart__I2c(){SDA=1;time(10);SCL=1;time(10);SDA=0;time(10);SCL=0;time(10);}voidStop__I2c(){SDA=0;time(10);SCL=1;time(10);SDA=1;time(10);}voidSenduchar(ucharc){uchari;for(i=0;i<8;i++)/*要传送的数据长度为8位*/{if((c<<i)&0x80)SDA=1;elseSDA=0;time(10);SCL=1;time(10);SCL=0;time(10);}SDA=1;time(10);SCL=1;time(10);SCL=0;time(10);}ucharRcvuchar(){ucharx=0;uchari;SDA=1;for(i=0;i<8;i++){/*置数据线为输入方式*/SCL=1;time(10);x=x<<1;if(SDA==1)x=x+1;/*读数据位,接收的数据位放入retc中*/SCL=0;time(10);}return(x);}voidAck__I2c(bita){if(a==0)SDA=0;elseSDA=1;time(10);SCL=1;time(10);SCL=0;time(10);}bitISendStr(ucharsla,uchar{uchari;Start__I2c();Senduchar(sla);Senduchar(suba);for(i=0;i<no;i++){Senduchar(*s);s++;}Stop__I2c();return(1);}suba,uchar*s,ucharno)/*启动总线*//*发送器件地址*//*发送器件子地址*//*发送数据*//*结束总线*/bitIRcvStr(ucharsla,ucharsuba,uchar*s,ucharno){uchari;Start__I2c();/*启动总线*/Senduchar(sla);Senduchar(suba);/*发送器件地址*//*发送器件子地址*/Start__I2c();Senduchar(sla+1);for(i=0;i<no-1;i++){*s=Rcvuchar();/*发送数据*/Ack__I2c(0);/*发送就答位*/s++;}*s=Rcvuchar();Ack__I2c(1);/*发送非应位*/Stop__I2c();/*结束总线*/return(1);}/***************************************************PCF85914路A/D转换+1路D/A转换****************************************************/#definePCF85910x90//PCF8591的IIC地址voidPCF8591DA(ucharx){ISendStr(PCF8591,0x40,&x,1);}ucharPCF8591AD(ucharn){ucharres;IRcvStr(PCF8591,n+0x40,&res,1);IRcvStr(