计算机控制技术课程设计要求

第一篇：计算机控制技术课程设计要求

一、课程设计的目的和任务

计算机控制技术是生产过程自动化专业的专业必修课。该课程是在自动化技术、计算机技术、控制技术，通信技术和网络技术及管理信息系统的基础上发展和建立起来的，它是实现综合自动化的核心技术，是一门综合性和实践性较强的课程。

课程设计是完成教学计划达到工科大专学生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形式，它将使学生在综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。

通过课程设计使学生在以下几个方面得到训练和提高：

1．利用所学过的知识，初步分析计算机控制系统的能力；

2．综合运用本专业方向所学知识，构成以微机或单片机为核心，包括过程通道的小型计算机控制系统的能力；

3．计算机控制系统实时软件(包括管理软件及控制应用软件)的设计、编制与调试的能力；

4．计算机控制系统中模拟部件(包括电压及功率放大部件)以及常规传感部件的使用、调试的能力；

5．计算机控制系统综合调整及性能测试的能力； 6．实验结果分析、总结及撰写技术报告的能力。

通过课程设计，使学生进一步学习与理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，进一步巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能；培养学生独立自主、综合分析的思维与创新能力，最终使学生初步具有设计小型计算机控制系统的硬件及软件的能力。同时，通过资料搜集、方案分析、系统设计与报告撰写的一系列过程，使学生得到一次科学研究工作的初步训练。

二、课程设计内容和基本要求

应用所学的计算机控制系统理论知识完成一些实际的计算机控制系统设计。可参考以下题目：（四选一）

（1）温度闭环控制系统设计；（C语言编程）（2）基于PID控制的淬火炉炉温控制系统设计；

（3）萃取过程控制系统设计；（中成药萃取、猕猴桃或自选萃取对象）（4）直流电机闭环调速控制系统的设计；（C语言编程）设计要求：

（1）初步掌握计算机控制系统的分析和设计的基本方法。完成系统电气原理图的绘制，主要程序框图的绘制，完成一份10页左右的设计报告，并于12月30日前上交。

（2）培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。包括学会自己分析解决问题的方法，对设计中遇到的问题，除咨询老师外，应通过独立思考、查阅文献和互相讨论的方式解决。

（3）通过严格的科学训练和工程设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并培养学生在实际工作中应具有的生产观点，经济观点和全局观点。

三、课程设计方式与安排

每个同学根据所选题目，独立完成设计和设计报告书。每位同学根据自己的实验数据和结果，根据给定的格式，独立完成实验报告。课程设计完成后，交课程设计报告一份。

课程设计时间为2周，将其分为三个阶段。

第一阶段：阅读研究课程设计指导书与任务书，复习有关知识，收集文献资料，系统总体设计，设计系统框图。此阶段约占总时间的20%。

第二阶段：系统详细设计，对装置、器件、芯片作好选型，细划与设计、绘出各部分接口电路图，完成主要程序框图绘制。约占总时间的60%。

第三阶段：整理、汇总、撰写文图说明书。约占总时间的20%。

四、课程设计报告

1.课程设计报告的主要内容（1）设计题目（2）任务要求（3）系统总体方案

（4）各个硬件模块设计和原理图（5）各个软件模块设计和流程图（6）心得体会和参考资料 2.课程设计报告编写的基本要求

（1）课程设计报告要求打印，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。（2）论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。

（3）课程设计报告应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。

（4）课程设计报告应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

五、成绩考核与评定

通过系统设计方案、总结报告、图文质量和学习与设计态度综合考评，并结合学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神等。成绩分优、良、中、及格和不及格五等。

优秀：设计认真、设计思想新颖，设计正确，功能完善，且有一定的独到之处；打印文档规范；

良好：设计认真，设计正确，功能较完善，且有一定的独到之处；打印文档规范； 中等：设计较认真，基本功能较完善，打印文档较规范；

及格：设计基本认真，设计有个别不完完善，但完成基本内容要求；打印文档较规范； 不及格：设计不认真，未能完成设计任务，打印文档较乱。

有关说明：同学选择题目要尽量分散，并且多位同学选同一个题目时，要求各自独立设计，避免相互参考太多，甚至抄袭等现象。

六、与其它课程的联系

预修课程：模拟电子、数字电子、电路基础、微机原理、自动控制原理。

七、教材及参考书

教材：《计算机控制技术》，刘川来主编，机械工业出版社，2007年。推荐参考书：

1、《计算机控制系统》，王慧主编，化学工业出版社，2004年；

2、《微型计算机控制技术》，于海生主编，清华大学出版社，2008年4月；

第二篇：计算机控制技术课程设计题目

题目：基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计

设计内容

电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制温度范围50-350℃,保温阶段温度控制精度为±1℃。选择合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象温控数学模型为：

Kdes G(s)Tds1其中：时间常数Td350秒，放大系数Kd=50，滞后时间=10秒 控制算法选用改进的PID控制。

设计步骤

一、总体方案设计

二、控制系统的建模和数字控制器设计，必须要有相关控制算法的完整叙述（此部分为课程设计重点）

三、硬件的设计和实现

1.选择计算机机型（采用51内核的单片机）；

2.设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）3.设计输入信号接口电路； 4.设计信号输出控制电路；

5.其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）

四、软件设计

1.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图；

2.编写A/D转换和位置检测子程序框图；

3.编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图；

4.其它程序模块（显示与键盘等处理程序）框图。

五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图。（所有电路图和程序框图必须自己绘制）

课程设计说明要求

1.课程设计说明书应书写在学校统一设计的课程设计（论文）说明书上，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2.论理正确、逻辑性强、文理通顺、层次分明、表达确切，并提出字迹的见解和观点。3.课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容、主要结论和参考书或文献（3~5篇），附录应有系统方框图和电路原理图（也可在主干内容中出现）。

4.课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。5.A4纸打印，小四号字体，1.5倍行距，至少7~8页内容。注意：不得出现雷同报告。

第三篇：《计算机控制技术》课程设计任务书

《计算机控制技术》）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系

系 别： 电子与信息工程学院 专 业： 通信工程

班 级： 11通信（1）、（2）班

2014 年 6 月 16 日至 2014 年 6 月 27 日共 2 周 指导教师：

严辉 陈蕴

夏巍

系 主 任：

2014

年

月 10 日

一、设计目的：

本课程设计旨在使学生在学习了《微型计算机控制技术》这门课程后，掌握微型计算机控制系统的组成原理,运用微型计算机控制技术进行系统设计,掌握用基本的微型计算机控制系统的软硬件设计方法，熟悉各种控制算法技术,通过对具体应用的课程设计使学生对所学知识有进一步的加深和了解，培养和提高学生的动手能力和实际应用能力。

二、设计任务和要求：

（一）、课题名称和内容：

课题一： 8路数据采集及报警控制系统

1、课题目的

（1）掌握数据采集系统的设计方法。（2）结合8051设计一个8路数据采集系统。

2、设计说明

（1）从键盘上选择采集的通道号和上下限报警设置参数。（2）启动采集后，把A/D转换结果显示在5位LED显示器上，显示方法为静态方式，且第一位显示通道号，第二位显示—符号，后3位显示采样值。

（3）设置上下限报警电路，当采集的电压值小于下限值时，红色报警LED指示灯点亮，当采集的电压值大于上限值时，红色报警LED指示灯闪烁。

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言

编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。课题二：基于单片机的波形发生器

1、课题目的

（1）掌握数/模转换器的控制原理

（2）结合8051设计一个8位D/A控制系统。

2、设计说明

1）设计一8X8键盘，其中0-9号键为数字键，用于A/D的输出电压设置，K0-K5键作为功能键；

2）K4键为设置键，用于进行A/D的上下限输出电压设置，K5键为确认键，用于设置A/D输出电压的确认； 3）K0键，输出三角波波形； 4）K1键，输出锯齿波波形； 5）K2键，输出阶梯波波形； 4）K3键，输出梯形波波形；

设计要求：CPU使用8031；键盘采用8X8键盘；使用DAC0832作为波形发生器（采用双极性输出方式）

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。

（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。

课题三：脉冲参数测量

1、课题目的

（1）掌握用计数器测量脉冲参数的方法。（2）设计一个脉冲参数测量的控制系统。

2、设计说明

（1）要求能测量方波信号的频率。测量频率范围0-10KHz。测量

结果显示在5为LED显示器上，显示方法为静态，以 Hz单位。（2）使用定时器产生与输入频率相同的方波信号，用示波器观察输出的方波信号和输入的方波信号频率是否一致，若不一致，分析原因，找出解决办法。

（3）具有测量矩形波信号的占空比的功能，显示XX.X%。

所有参数的测量使用开关切换

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。

（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。

课题四：交通灯控制设计

1、课题目的

（1）掌握顺序控制在交通灯控制中的基本原理。

（2）设计一个交通灯控制器。

2、设计说明

（1）能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯的指示状态。（初始状态0为东西红灯，南北红灯。然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。延时T1秒后转状态2，南北绿灯闪2秒转黄灯，延时3秒，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。延时T1秒后转状态4，东西绿灯闪2秒转黄灯，延时3秒，南北仍然红灯。最后循环至状态1。）（2）用拨动开关K0～K7实现延时时间T1的设置，当K7闭合时，为T1的设置状态，K0～K6为设置时间（秒），此时东西、南北两个方向均显示红灯状态。当K7断开时为工作状态。绿灯的闪烁频率为1HZ。

（3）在紧急状态下，可通过开关设置，使所有指示灯均为红灯状态。

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。

（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。以上四课题可任选一个课题完成。

三、时间安排

时间： 17—18周（6.16—6.27）

课程设计报告书写格式要求

报告内容包含以下几点： 1.总体设计方案介绍：

根据设计课题要求，设计出总体框图，对框图中的每一功能模块作出说明，包括功能实现、器件选择等。2.硬件电路设计：

包括单片机资源划分，端口分配，详细介绍各功能单元电路的设计，画出单元电路与单片机接口的电路图，并作出设计说明。各单元电路设计分为： 2.1

2.2 2.3 等格式 3.程序设计：

包括总体程序及各子程序设计，要求画出各程序设计框图并作设计说明。3.1

3.2 3.3 等格式 4.设计总结

对本次设计完成的情况进行总结，有何收获，存在什么不足。5.附件

包括

1.完整的硬件电路图及器件清单。用绘图软件绘制或用大张方格纸绘制 2.完整的源程序清单

报告字数不少于2000字

注：上交打印设计报告及报告的电子文档，报告封面采用下面的标准格式

电子与信息工程学院

《计算机控制技术》 课程设计报告

课题名称 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师

****年**月**日

第四篇：微型计算机控制技术课程设计任务书2012

微型计算机控制技术课程设计任务书

题目1: 最少拍控制系统设计

1.课程设计内容

控制对象传递函数为G(s)台，完成最少拍控制系统设计。

5，采用TDN-AC/ACS计算机控制技术实验箱为平

s(0.8s1)2.设计要求

2.1数字控制器设计

设计阶跃输入下的最少拍有波纹和斜波输入的无波纹控制器。2.2硬件的设计和实现

1)以8088CPU为基础设计计算机控制系统硬件电路，包括支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、键盘、显示、通信端口等）。

2)以ADC0809和DAC0832为模数/数模转换器，设计输入输出通道。3)以试验箱上的运算放大器模块为基础构建对象模型。2.3 软件设计和实现

1)画出系统程序框图；

2)分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 3)编写数字控制器软件模块；

4)编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序。5)编写输出控制程序模块； 6)其它程序模块。2.4 系统软硬件调试和实验

在试验箱上搭建试验系统。对所编写的程序进行编译调试，验证控制算法。

3.编写课程设计说明书

3.1 绘制完整电路图，（A3幅面）。3.2 课程设计说明书要求

1)课程设计说明书应书写在16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2)论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3)课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。

4)课程设计说明书要有调试实验结果和分析。

5)课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

6)提交课程设计说明书电子文件和程序清单，程序清单要有明确注释。电子文件命名方式：班级_学号_姓名.doc 例如：04自动化0801班_0800169_李辉

注意：文件名一定严格按照上述命名方式编排，以便于排序查找。

题目2: 变速积分PID控制系统设计

1.课程设计内容

控制对象传递函数为G(s)50，采用TDN-AC/ACS计算机控制技术

(0.2s1)(0.25s1)实验箱为平台，完成变速积分PID控制系统设计。

2.设计要求

2.1数字控制器设计

设计变速积分PID控制器，并在Matlab平台上进行仿真。2.2硬件的设计和实现

1)以8088CPU为基础设计计算机控制系统硬件电路，包括支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、键盘、显示、通信端口等）。

2)以ADC0809和DAC0832为模数/数模转换器，设计输入输出通道。3)以试验箱上的运算放大器模块为基础构建对象模型。2.3 软件设计和实现

1)画出系统程序框图；

2)分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 3)编写变速积分PID数字控制器软件模块； 4)编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序。5)编写输出控制程序模块； 6)其它程序模块。2.4 系统软硬件调试和实验

在试验箱上搭建试验系统。对所编写的程序进行编译调试，验证控制算法。

3.编写课程设计说明书

3.1 绘制完整电路图，（A3幅面）。3.2 课程设计说明书要求

1)课程设计说明书应书写在16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2)论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3)课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。

4)课程设计说明书要有调试实验结果和分析。

5)课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

6)提交课程设计说明书电子文件和程序清单，程序清单要有明确注释。电子文件命名方式：班级_学号_姓名.doc 例如：04自动化0801班_0800169_李辉

注意：文件名一定严格按照上述命名方式编排，以便于排序查找。

题目3: 步进电机控制系统设计

1.课程设计内容

采用TDN-AC/ACS计算机控制技术实验箱中的35BYJ46型四相八拍步进电机为对象，设计以8088为核心的步进电机控制系统。

2.设计要求

2.1硬件的设计和实现

1)以8088CPU为基础设计计算机控制系统硬件电路，包括支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、键盘、显示、通信端口等）。

2)设计步进电机驱动电路。

设计以8255为接口芯片的步进电机控制电路。总结步进电机的控制模型。3)以试验箱上的运算放大器模块为基础构建对象模型。2.2 软件设计和实现

1)画出系统程序框图；

2)分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块；

3)编写步进电机控制程序，要求能够实现变速运转以及正反向运转； 4)编写输出控制程序模块； 5)其它程序模块。2.3 系统软硬件调试和实验

在试验箱上搭建试验系统。对所编写的程序进行编译调试，验证控制算法。

3.编写课程设计说明书

3.1 绘制完整电路图，（A3幅面）。3.2 课程设计说明书要求

1)课程设计说明书应书写在16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2)论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3)课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。

4)课程设计说明书要有调试实验结果和分析。

5)课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关

知识。

6)提交课程设计说明书电子文件和程序清单，程序清单要有明确注释。电子文件命名方式：班级_学号_姓名.doc 例如：04自动化0801班_0800169_李辉

注意：文件名一定严格按照上述命名方式编排，以便于排序查找。

第五篇：计算机控制技术课程设计题目(王)

微型计算机控制技术课程设计任务书

班级：05自动2（学号：末尾2位13-26）

题目：直流伺服电机控制系统设计

设计内容

课程设计对象是直流伺服电机实验台，设计一个计算机控制的直流伺服电机控制系统。由测量元件(位移传感器)对被控对象(电机)的被控参数(位移)进行测量，由变换发送单元(AD转换器)将被控参数(位移)变成一定形式的信号，送给控制器CPU，控制器将测量信号(实际位移量)与给定信号(位移量)进行比较，若有误差则按预定的控制规律产生一控制信号驱动执行机构(伺服电机控制电源)工作，使被控参数(实际位移量)与给定值(给定位移量)保持一致。其电机位置随动系统：

G(S)K(T3s1)

s(T1s1)(T21)式中，K=100，T1=1.8，T2=0.035，T3=0.15 控制算法选用数字PID控制。

设计步骤

一、总体方案设计

二、控制系统的建模和数字控制器设计

三、硬件的设计和实现

1.选择计算机机型（采用51内核的单片机）；

2.设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；

3.设计输入信号接口电路； 4.设计信号输出控制电路；

5.其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）

四、软件设计

1.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图； 2.编写A/D转换和位置检测子程序框图；

3.编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图； 4.其它程序模块(显示与键盘等处理程序)框图。

五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。

课程设计说明书要求

1.课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2.论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3.课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方框图和电路原理图。

4.课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

微型计算机控制技术课程设计任务书

班级：05自动2（学号：末尾2位27-36）

题目： 空调控制系统设计

设计内容

设计一空调房间温度控制系统，该系统能准确测量房间温度，并根据设定温度进行有效控制。空调设计变频空调制冷（热）量与压缩机转速有关，通过控制压缩机转速频率来控制所需热量。空调模型相当于一个积分环节与一个惯性环节的串联。房间模型主要考虑室内外温度干扰与散热片热量共同作用于具有初始温度房间，经空气导热延迟，简化为具有大延迟的一阶惯性环节。

设房间热惯性时间常数Ty=450,空气导热延迟τ＝35，选择合适的控制算法进行控制。

设计步骤

一、总体方案设计

二、控制系统的建模和数字控制器设计

三、硬件的设计和实现

1.选择计算机机型（采用51内核的单片机）；

2.设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；

3.设计输入信号接口电路； 4.设计信号输出控制电路； 5.设计串行通讯接口。

6.其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）

四、软件设计

7.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图；

8.编写A/D转换和位置检测子程序框图；

编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图； 10.其它程序模块(显示与键盘等处理程序)框图。

五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。

课程设计说明书要求

1.课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2.论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。

3.课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方框图和电路原理图。

4.课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

微型计算机控制技术课程设计任务书

班级：05自动职2（学号：末尾2位01-12）

题目：煤气退火炉控制系统设计

设计内容

煤气罩式退火炉主要用于对冷轧钢板进行热处理，采用高炉煤气作为燃料。炉体分内罩和外罩，在内罩内放入退火钢卷，并投入保护性气体防止氧化。燃烧在内罩和外罩之间进行。12个喷嘴分为上下两层，每层6个环绕排列。煤气和空气的喷燃比由连接两个阀门的连杆所固定，这样在燃烧时，其空燃比不变。煤气和空气阀均为蝶阀，由一台电动执行器通过连杆共同带动。设计系统保护气体温度为输入及控制量，以电动执行器带动的蝶阀开度（对应于煤气输入量）为输出的一个单输入单输出的温度控制系统。

设计系统要求温度在升温、保温过程中按一定的工艺曲线升温和保温，在400℃温度内，保护气体温度在供气阀门开到最大情况下，以自由升温的速率再最短的时间内升到400℃。从400℃开始到700℃的保温点，温度按45~75℃/h的速率上升，此段为升温段。到达700℃点，则开始进入保温段，以700℃为恒值温度进行保温。钢卷保温一定时间后停火，进入降温段，而降温过程为自由降温，在此段中温控系统停用。选择合适的控制算法进行控制。

设计步骤

一、总体方案设计

二、控制系统的建模和数字控制器设计

三、硬件的设计和实现

1.选择计算机机型（采用51内核的单片机）；

2.设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；

3.设计输入信号接口电路； 4.设计信号输出控制电路； 5.设计串行通讯接口。

6.其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）

四、软件设计

7.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图； 8.编写A/D转换和位置检测子程序框图；

9.编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图； 10.其它程序模块(显示与键盘等处理程序)框图。

五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。

课程设计说明书要求

1.课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2.论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3.课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方框图和电路原理图。

4.课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。

微型计算机控制技术课程设计任务书

班级：05自动职2（学号：末尾2位13-26）

题目：基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计

设计内容

电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制温度范围50-350℃，保温阶段温度控制精度为±1℃。选择和合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象温控数学模型为：

Kde-s

G（s）Tds1其中：时间常数 Td＝350秒

放大系数 Kd＝50

滞后时间 τ=10秒

控制算法选用改进的PID控制。

设计步骤

一、总体方案设计

二、控制系统的建模和数字控制器设计

三、硬件的设计和实现

1.选择计算机机型（采用51内核的单片机）；

2.设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；

3.设计输入信号接口电路；

4.设计D/A转换和电流驱动接口电路；

5.其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）

四、软件设计

4.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图； 5.编写A/D转换和温度检测子程序框图；

6.编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图； 4.其它程序模块(显示与键盘等处理程序)框图。

五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。

课程设计说明书要求

1.课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

2.论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3.课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方框图和电路原理图。

4.课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。