微型机控制技术 主讲:戴永 教材:戴永等微机控制技术,湖南大学出版社,2004年 国国ma 参考书:[曹承志微型计算机控制新技术,机械工业出版业2001年 [2]李有善,自动控制控制原理,国防工业出版社,1987年 [3]绪方胜彦,现代控制工程,科学出版社,1984年 [4]郭敬抠,微机控制技术,重庆大学出版社,1996年 2021222
2021-2-22 1 微 型 机 控 制 技 术 主 讲: 戴 永 教 材:戴 永等,微机控制技术,湖南大学出版社,2004年 参考书:[1]曹承志,微型计算机控制新技术, 机械工业出版业,2001年 [2]李有善,自动控制控制原理,国防工业出版社,1987年 [3]绪方胜彦,现代控制工程,科学出版社,1984年 [4]郭敬抠 ,微机控制技术,重庆大学出版社,1996年
呈序控制技 制技术基础 2021-2-22 息工程学院 2
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 2 总 目 录 课程教学说明 第一章 微机控制系统概述 第二章 微机控制系统接口技术 第三章 过程通道配置技术 第四章 数据采集与处理技术 第五章 数字PID控制技术 第六章 顺序控制技术 第七章 数字程序控制技术 第八章 微机智能控制技术基础 第九章 微机控制系统设计
●一课程特性 31)地位课程是计算机科学与米专业的选修课、 通倌专业必修课 92)关系 微机控制技术 3)旦的使同学们了解、掌握微机制技术的基础短 微机控制 原理及相应的设让方法,这到计算机学科 通信学科本科层次知返结构的基本完整 2021-2-22 信息工程学院 戴永
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 3 课 程 教 学 说 明 一.课程特性 专业硬件基础课 专业软件基础课 微机控制技术 3）目的 使同学们了解、掌握微机控制技术的基础知 识、微机控制系统原理及相应的设计方法,达到计算机学科、 通信学科本科层次知识结构的基本完整
合 学要求 ●(1)微机控制的基本理论与方法达到记识层; (2)学生利用基本理论与方法可设计简单的微 机控制系统,分析较复杂的微机控制系统 (3)对微机控制技术的现状与发展方向有一定 程度的了解。 2021-2-22 信息工程学院 戴永
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 4 （1）微机控制的基本理论与方法达到记识层； （2) 学生利用基本理论与方法可设计简单的微 机控制系统，分析较复杂的微机控制系统； （3) 对微机控制技术的现状与发展方向有一定 程度的了解。 二. 学 习 要 求
本课程的重点、难点 微机控制技术的基本概念与思考方法,微机 接口原理与设计; ●2)通道配置原理及方法、通道电路原理与设计、 通道操控算法与程序设计: ●3)数据采集原理及处理方法; ●4)数字程序控制概念、原理和方法; ●5)数字PID控制原理、方法及系统设计 ●6)模糊控制理论、原理及实现方法。 2021-2-22 信息工程学院 戴永 5
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 5 三、本课程的重点、难点 1) 微机控制技术的基本概念与思考方法，微机 接口原理与设计； 2) 通道配置原理及方法、通道电路原理与设计、 通道操控算法与程序设计； 3) 数据采集原理及处理方法； 4) 数字程序控制概念、原理和方法； 5) 数字PID控制原理、方法及系统设计； 6）模糊控制理论、原理及实现方法
及 实验教学是本课程教学内容的组成部分 ●实验教材:单片机原理及应用实验指导书(胡洪波王霞玲,编号 03016) 实验内容: ●实验1:DA转换:程控电子波形产生原理及方法(计算,通信) ●实验2:AD转换:模拟信号2进制采样原理与方法(计算,通信) ●实验3:步进电机步进电机的程控电流换相、调速、调向原理与 方法(计算) ●实验4:直流电机:直流电机的程控调速、调向及测控原理与方 法(计算) ●实验5:LED点阵显示显示图形或汉字(计算通信) ●实验6:LCD液晶显示:显示图形或汉字(计算,通信) 实验2C卡实验C卡信牌读写(计算通信)
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 6 实 验 及 其 要 求 实验教学是本课程教学内容的组成部分 实验教材：单片机原理及应用实验指导书(胡洪波 王霞玲,编号 03016) 实验内容： 实验1：D/A转换：程控电子波形产生原理及方法(计算,通信) 实验2：A/D转换：模拟信号2进制采样原理与方法(计算,通信) 实验3：步进电机 :步进电机的程控电流换相、调速、调向原理与 方法(计算) 实验4：直流电机 ：直流电机的程控调速、调向及测控原理与方 法(计算) 实验5：LED点阵显示:显示图形或汉字(计算,通信). 实验6: LCD液晶显示:显示图形或汉字(计算,通信). 实验7: IC卡实验:IC卡信息读写(计算,通信)
●实验要求:独立完成,教师验收,创新 奖励 ●考核方法与成绩 ●(1)现场验收,现场问答,现场打分 ●(2)撰写综合性、设计性实验报告 ●特别声明:因为此课实验内容要求高,实验 过程抓得紧,成绩评定严格,所以不提供非计 划时间的教学实验补课,有正当理由者在下一 级的本课程实验课补做。 2021-2-22 信息工程学院 戴永
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 7 实验要求：独立完成，教师验收，创新 奖励 考核方法与成绩 (1)现场验收，现场问答，现场打分 (2)撰写综合性、设计性实验报告 特别声明：因为此课实验内容要求高，实验 过程抓得紧，成绩评定严格，所以不提供非计 划时间的教学实验补课，有正当理由者在下一 级的本课程实验课补做
实验:30% 闭卷考试:70% 特别中明:不参加实验或实验考核不及 格者不提供理论考试试卷, 强行参考者不予成绩评定 2021-2-22 信息工程学院 戴永 8
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 8 成 绩 评 定 实验：30% 闭卷考试：70% 特别申明：不参加实验或实验考核不及 格者不提供理论考试试卷， 强行参考者不予成绩评定
第一草微机控制系统概 第1节控制系统基础 名词定义 号1.系统:用以完成一定任务的一些部件(或元件)的组合。 ●2.对象:由一些机械,电气元件,部件有机组成的设备,其作用完成一个特定的 动作。 ●3过程:被控制的运行状态两种不同的描述如下 ●(1)自然过程指一种自然的逐渐进行地运转或发展,其特征是在运转和发展状态中 以相对固定的方法相继发生一系列的渐进变化,并最后导致一个特定的结果或状态。 ●(2)人为或随意连续进行的运行状态,这种运行状态由一系列被控制的动作和 直进行到某一特定结果或状态的有规则的运动构成。 号过程特征表现为以相对固定的方式导致一个特定结果或状态。 控制过程:通过消除扰动因素影响从而保持被控制量按预期要求变化的过程 ●5.扰动:对系统输入量产生相反作用的信号 (1)扰动产生在系统内部:内扰; ●(2)扰动产生在系统外部:外扰,外扰是系统的输入量。 ●6.自动控制:不需要人直接参与,而使被控量自动地按预定的规律变化的控制过程。 ●7.被控量:被控系统的输入量,如被控电机的转速,温控系统的温度。 ●8.控制量:被控系统的输入量或给定量,用r(t)表示。在模拟系统中,设给定量 R(,在数字系统中为微机输入的控制量r(t)。 2021-2-22 信息工程学院 戴永
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 9 第一章 微机控制系统概述 第1节 控制系统基础 一．名词定义 1． 系统：用以完成一定任务的一些部件（或元件）的组合。 2． 对象：由一些机械，电气元件，部件有机组成的设备，其作用完成一个特定的 动作。 3.过程:被控制的运行状态.两种不同的描述如下 （1）自然过程指一种自然的逐渐进行地运转或发展，其特征是在运转和发展状态中 以相对固定的方法相继发生一系列的渐进变化,并最后导致一个特定的结果或状态。 （2）人为或随意连续进行的运行状态，这种运行状态由一系列被控制的动作和一 直进行到某一特定结果或状态的有规则的运动构成。 过程特征表现为以相对固定的方式导致一个特定结果或状态。 4． 控制过程：通过消除扰动因素影响从而保持被控制量按预期要求变化的过程。 5． 扰动：对系统输入量产生相反作用的信号。 （1） 扰动产生在系统内部：内扰； （2） 扰动产生在系统外部：外扰，外扰是系统的输入量。 6．自动控制：不需要人直接参与，而使被控量自动地按预定的规律变化的控制过程。 7． 被控量：被控系统的输入量，如被控电机的转速，温控系统的温度。 8． 控制量：被控系统的输入量或给定量，用r（t）表示。在模拟系统中，设给定量 R(t),在数字系统中为微机输入的控制量r（t）
●9.反馈量:与被控制量成比例的反馈信号y(t)。 ●10.偏差量:R()与y(t)压差,即e()=R()-yf(t)。 开环控制系统:被控制量只能受控于控制量,而不反影响控制量的系统 ●12.闭环控制系统:利用负反馈,将被控制量影响控制量作用的系统,又叫 反馈控制系统 ●13.随动系统:是一种反馈系统,随着r(t)的变化,被控制量在前一「()对应 的位置进行变化。 R1(t)y1(t) R2(t) y2(t) ●输入量为机械位移,速度,加速度等,即位置控制系统。 2021-222 信息工程学院 戴永 10
2021-2-22 信息工程学院 戴 永 10 9． 反馈量：与被控制量成比例的反馈信号ycf(t)。 10．偏差量：R(t)与ycf(t)压差，即e(t)=R(t)- ycf(t) 。 11．开环控制系统：被控制量只能受控于控制量，而不反影响控制量的系统。 12．闭环控制系统：利用负反馈，将被控制量影响控制量作用的系统，又叫 反馈控制系统。 13．随动系统：是一种反馈系统，随着r(t)的变化，被控制量在前一r(t)对应 的位置进行变化。 输入量为机械位移，速度，加速度等，即位置控制系统。 R2(t):y2(t) y R1(t):y1(t) x