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《计算机控制系统》课程设计指导书DSP版

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《计算机控制系统》课程设计指导书
（DSP 版）
一、课程设计目的
通过《计算机控制系统》课程设计，使学生加深对DSP实验箱的软、硬件及其调试工具的了解，熟悉CCS集成开发环境，用C语言建立DSP源文件，掌握程序工程文件的生成方法，完成控制程序的编写并进行程序的调试，加深对计算机控制系统理论的认识，掌握计算机控制系统的设计方法。

二、课程设计内容与要求
1、课程设计题目的选择
根据本人的学习情况和课程的要求，选择指导书推荐的题目，任课教师也可以推荐一定的设计题目，学生也可以提出符合《计算机控制系统》要求适合自己设计的题目，但是学生提出的题目必须经过任课教师的确认方可立为设计题目。

2、课程设计的内容
（1）交通信号灯控制系统的设计
（2）直流电机控制系统的设计
（3）步进电机控制系统的设计
（4）其它控制系统的设计
3、课程设计的要求
在SEED-DTK开发平台基础上，熟练运用CCS集成开发环境，根据具体的控制对象，通过建立DSP源文件及程序工程文件，并进行程序的调试与改错，完成系统的设计。

对不同的控制对象，首先掌握控制原理，以此设计适合的控制方法，通过编程使系统达到符合自动控制的要求。

三、课程设计报告要求
课程设计要求学生独立完成，通过对控制系统设计进行总结，写出设计报告。

设计报告包括：设计题目，设计内容和步骤，设计总结。

设计内容和步骤要求画出程序流程图，给出源程序代码和注释，对程序进行必要的解释和说明，写出调试和控制参数的整定步骤。

设计总结要求写出实验结果，给出控制参数，分析实验现象。

四、课程设计的成绩评定
以提交设计报告或小论文为评分依据。

根据提交的课程设计报告，设计结果是否正确，是否达到了控制系统的设计要求；设计的平时表现，设计的新颖性和独到之处，设计的难度以
及独立完成情况作为评分依据。

具体评分决定于如下几项：
系统设计的新颖性和独到之处；
系统设计的难度和总体工作量根据以下四点来定；
① 控制算法难度，
② 被控对象的复杂性，
③ 控制回路的复杂性，
④ 系统的大小。

完成的自动控制系统的静态和动态质量指标；
完成的时间与独立完成情况；
报告的格式与规范情况。

设计内容举例：
设计一、交通信号灯控制系统的设计
一、实验设备
SEED-DEC2812综合实验装置，PC机。

二、设计内容
通过对DSP扩展数字I/O口的控制，实现对交通信号灯的控制操作。

交通信号灯控制口地址为：0x80000（I/O空间），其说明如下：
D11
D10
D09
D08
D07
D06
D05
D04
D03
D02
D01
D00
SR
SY
SG
WR
EG
EY
WY
ER
WG
NR
NY
NG
NG：方向北的绿灯控制位；NY：方向北的黄灯控制位；NR：方向北的红灯控制位；WG：方向西的绿灯控制位；
ER：方向东的红灯控制位；
WY：方向西的黄灯控制位；
EY：方向东的黄灯控制位；
EG：方向东的绿灯控制位；
WR：方向西的红灯控制位；
SG：方向南的绿灯控制位；
SY：方向南的黄灯控制位；
SR：方向南的红灯控制位；
当以上各位置“1”时，点亮各控制位所代表的交通信号灯状态的LED灯。

通过修改源文件中的TESTCOMMAND控制选项，实现交通信号灯不同模式的控制，TESTCOMMAND可以为0、1、2、3、4、5、6这7个数。

0为交通信号灯测试模式，1为白天自动运行模式；2为夜间自动运行模式；3为交通灯东西通模式；4为交通灯南北通模式；5为禁行模式，6为交通信号灯表演模式（学生可进行自由发挥）。

运行程序，观察每一种模式下的交通信号灯控制结果。

设计二、直流电机控制系统的设计
一、实验设备
SEED-DEC2812综合实验装置，PC机。

二、设计内容
通过了解PWM对直流电机的驱动原理，实现对直流电机运行速度与方向的控制。

直流电机的驱动电路如图1所示：
图1
本实验通过控制EVA的T1PWM_T1CMP与T2PWM_T2CMP引脚实现对直流电机的控制。

通过修改EVA的定时器T1PWM_T1CMP与T2PWM_T2CMP的周期与比较值来调整直流电机的运行速度与方向。

运行程序，观察直流电机的运行结果。

设计三、步进电机控制系统的设计
一、实验设备
SEED-DEC2812综合实验装置，PC机。

二、设计内容
通过了解PWM对步进电机的驱动原理，实现对步进电机的运行方向与状态的控制。

步进电机的驱动电路如图2所示：
图2
步进电机在这个实验中选择的是M35SP-7N，其步进角为7.5°，是一种单极性的步进电机。

它的结构如图3所示：
图3
步进电机的控制接口为EVA的PWM1、PWM2、PWM3、PWM4引脚。

它们分别为步进电机四相的控制端。

按一定的频率循环置高电平即可使步进电机转动。

引脚与步进电机的线圈对应关系如图4所示：
图4
在步进电机为四相四拍时，其正转顺序为A->B->C->D->A，其反转的顺序为A->D->C->B->A。

通过修改EVA的定时器T1PWM_T1CMP的周期以及PWM的比较功能调整步进电机的运行方向与状态。

运行程序，观察步进电机的运行结果。

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计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解计算机控制系统的基本原理，掌握控制系统的数学模型和性能指标；2. 学会分析控制系统的稳定性、快速性和准确性，并运用相关理论知识对实际控制系统进行优化；3. 掌握计算机控制系统的设计方法和步骤，能结合实际案例进行控制系统设计。

技能目标：1. 能够运用所学知识，对简单的控制系统进行建模、分析和设计；2. 掌握使用计算机辅助设计软件（如MATLAB/Simulink）进行控制系统仿真的基本技能；3. 培养团队协作和沟通能力，通过小组合作完成课程设计任务。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机控制系统课程的兴趣，激发他们探索未知、解决问题的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重理论与实践相结合，提高他们的工程素养；3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在课程设计中勇于尝试新方法，培养创新精神和实践能力。

课程性质分析：本课程为专业核心课程，旨在使学生掌握计算机控制系统的基本理论、方法和技能，培养具备实际控制系统设计与分析能力的高级技术人才。

学生特点分析：学生处于本科高年级阶段，已具备一定的控制系统基础知识和实践能力，具有较强的求知欲和自主学习能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手能力和创新意识的培养。

通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际控制系统设计，提高解决实际问题的能力。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 计算机控制系统概述：介绍计算机控制系统的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势。

教材章节：第一章 计算机控制系统引论2. 控制系统数学模型：讲解控制系统的微分方程、传递函数、状态空间模型等数学描述方法。

教材章节：第二章 控制系统数学模型3. 控制系统性能分析：分析控制系统的稳定性、快速性、准确性等性能指标。

教材章节：第三章 控制系统性能分析4. 计算机控制系统设计方法：讲解控制系统设计的基本方法，包括PID控制、状态反馈控制、观测器设计等。

dsp课程设计指导书

dsp课程设计指导书

数字信号处理课程设计指导书信息与通信工程学院一、数字信号处理课程设计目的通过课程设计，主要达到以下目的：1、使学生进一步掌握数字信号处理课程的基本理论、基本方法和基本技术。

2、使学生熟练掌握MATLAB，利用MATLAB加深对数字信号处理理论知识的理解。

3、使学生掌握利用MATLAB进行信号频谱分析和(IIR/FIR)数字滤波器设计的技术，为以后的工程设计打下良好基础。

二、数字信号处理课程设计说明及要求1、课程设计选题方面，学生可以从老师的命题中任选一题进行课程设计；也可自已命题，但必须要经过指导教师审查同意后方可进行设计。

2、课程设计要求学生写出详细的设计报告，包括设计源程序及设计结果和数据波形等内容。

3、要求学生能熟练掌握MATLAB软件的使用方法。

4、要求学生能独立写出文理通顺的、有理论根据的、实事求是的、科学严谨的课程设计报告。

三、数字信号处理课程设计过程课程设计包括理论和实践两个方面。

学生对设计任务进行分析、设计、制作与调试等工作是课程设计的实践部分；撰写课程设计的总结报告，即将分析、设计、制作和调试过程进行全面总结，是把实践内容提升到理论高度的过程，是课程设计的理论部分。

通过课程设计报告，可以培养技术归纳能力、论文撰写能力和工作总结能力。

课程设计大致包括以下几个环节：1、选择题目：根据自己掌握的知识和具备的能力，选择合适的题目。

2、明确任务：根据选择的题目，进一步明确设计任务或技术指标。

3、理论分析：从理论方面分析和解决设计任务。

4、技术实现：从实践方面达到或实现理论分析。

5、得出结论：列出程序结果或数据波形，得出设计结论。

6、设计总结：结合以上设计环节，写出设计报告，总结经验方法，得出设计结论和概括成果意义等等，并指出存在的问题或努力的方向。

四、数字信号处理课程设计题目（彭）组次题目设计条件实习要求上课节数考核环节与措施1 信号频谱分析时域加窗的研究及MA TLAB实现2节设计报告2 语音信号的数字滤波-FIR数字低通滤波器的设计2节设计报告3 语音信号的数字滤波-IIR数字低通滤波器的设计2节设计报告4 基于MATLAB的语音信号加回声技术的实现2节设计报告5 基于MATLAB的抗工频干扰数字陷波器的设计2节设计报告6 基于MATLAB的语音信号去噪及实现2节设计报告7 DFT的快速算法分析及MATLAB实现2节设计报告8 信号的频谱分析及MATLAB实现2节设计报告四、数字信号处理课程设计题目（张）组次题目设计条件实习要求上课节数考核环节与措施1 离散系统的时域分析及MATLAB实现2节设计报告2 离散系统的频域分析及MATLAB实现2节设计报告3 序列的Z变换与DFT的关系研究2节设计报告4 DFT的快速算法分析及MATLAB实现2节设计报告5 信号的频谱分析及MATLAB实现2节设计报告6 直接型数字滤波器的结构分析与实现2节设计报告7 级联型数字滤波器的结构分析与实现2节设计报告8 并联型数字滤波器的结构分析与实现2节设计报告9 IIR数字滤波器设计及MATLAB实现2节设计报告10 FIR数字滤波器设计及MATLAB实现2节设计报告11 时域采样理论研究及MATLAB实现2节设计报告12 频域采样理论研究及MATLAB实现2节设计报告13 卷积运算及算法实现2节设计报告14 离散系统的零极点对频率响应的影响分析2节设计报告15 基于MATLAB的音频信号处理技术实现2节设计报告16 基于MATLAB的噪声抑制技术实现2节设计报告五、对课程设计报告的要求课程设计报告的封面一律按照范文规定的模版格式，课程设计报告的内容主要包括设计题目、设计要求、设计原理、技术实现、设计结果、数据波形、收获与体会和参考文献等项目。

08（7）计算机控制系统课程设计指导书

08（7）计算机控制系统课程设计指导书

08（7）计算机控制系统课程设计指导书《计算机控制系统》课程设计指导书李雪飞编沈阳大学信息工程学院课程编码：1233191 适用层次：本科周数：1适用专业：自动化适用学期:第7学期撰写人：李雪飞审核人：李浚圣教学院长：范立南一、课程设计的目的计算机控制系统课程设计是自动化专业的一个重要实践教学环节。

在课程设计过程中，学生通过一个较完整的设计过程，可以加深对本门课程所学理论知识的理解与应用，提高学生对所学理论知识的综合运用能力，使学生对计算机控制系统有一个整体认识，掌握计算机控制系统的设计方法。

通过课程设计，还可以培养学生独立工作能力，为将来毕业设计打好基础。

二、课程设计的基本要求1、必须按时完成老师布置的设计任务。

2、能综合应用课程中所学的理论知识。

3、课程设计成果以课程设计说明书体现，字数（含图表或程序）不少于3000字。

设计说明书必须给出打印稿。

要求条理清楚，语言通顺，绘图清晰，排版规范。

4、必须独立地完成本课程设计，严禁抄袭他人的设计结果。

一经发现抄袭他人设计结果，一律按不及格处理。

5、在课程设计期间，学生应保证出勤，严格遵守课程设计纪律。

三、课程设计的主要内容1．题目：（1）数据采集系统的设计（一）设计一个数据采集系统。

其主要功能有：可实现1~16通道单端模拟量输入，输入电压范围为0~10V，分辨率为12位。

并且实时显示通道号和相应的输入电压值。

要求：完成软、硬件设计。

（2）数据采集系统的设计（二）设计一个数据采集系统。

其主要功能有：可实现对1~16路模拟量输入信号的采集，输入电压为0~5V，分辨率为8位，并且实时显示通道号和相应的输入电压值。

要求：完成软、硬件设计。

（3）温度测量电路设计已知某热电偶的测温范围为0~200℃，其输出电压为0~2V，设计一个温度测量电路。

其主要功能有：要求其分辨率为8位，能实时显示温度值，具有上、下限报警功能（正常温度范围为30~180℃）。

要求：完成软、硬件设计。

计算机控制系统课程设计指导书

计算机控制系统课程设计指导书

计算机控制系统课程设计指导书数字化直流电机双闭环调速系统欧阳鑫玉徐少川辽宁科技大学电子与信息工程学院控制系二零零六年十月目录目 录 (1)第一章 接口芯片简介 (2)1．1引言 (2)1．2INTEL8088微处理器总线结构 (2)1.2.1 8088引线 (2)1.2.2 最小组态管脚说明 (3)1．3系统主时钟 (4)1.48088存储器扩展 (4)1.5中断控制技术及接口 (5)1.5.1 CPU中断系统 (5)1.5.2 8259中断控制器 (6)1.6键盘及显示器接口技术 (7)1.7并行接口8255 (8)1.8可编程定时/计数器8253 (8)1.9ADC0809 (9)第二章 数字化直流电机双闭环调速系统 (11)2.1 调速系统的硬件组成及工作原理 (11)2.1.1 高分辨率数字触发器 (12)2.1.2高精度数字测速器 (16)2.2控制系统软件设计 (19)复习题 (23)附图 (25)第一章接口芯片简介1．1 引言电气传动系统采用微机进行数字化控制，是传动系统发展的主要方向。

采用微机控制整个系统实现全数字化，可使控制系统结构简化，可靠性提高，操作及维修简便，电机稳态运行时的稳态精度可达到较高水平，同时，通过修改控制软件，可很方便地改变控制策略。

本设计选用INTEL公司生产的8088CPU作主控器，整个系统包括可控硅触发及转速测量等环节，实现全数字化。

系统中采用了高分辨率数字触发器和高精度数字测速装置，控制对象为直流电机，采用双环控制，内环为电流环，外环为转速环，内环和外环的控制器都由微机来实现，它按照PI控制规律完成数字化的控制运算。

本系统设计中主要涉及的接口电路有：中断接口8259：可接八个中断请求信号，本设计中接键盘中断请求信号、同步中断请求信号和A/D转换结束中断请求信号，地址为08H，09H。

键盘显示器接口8279：地址为28H，29H。

定时器/计数器8253：可用于计数和定时，地址为10H~13H。