自动控制系统课程设计说明书

® MM瞬电气控制与PLC课程设计说明书题目车辆出入库PLC自动控制系统设计______________专业班级：________________________________姓名：_______________________________________学号：_______________________________指导教师：___________________________________成绩：指导老师签名：日期:目录1 系统背景描述及设计要求 (1)1.1 系统背景描述 (1)1.2 设计要求......................................................................2.2 方案论证 (2)2.1硬件结构 (2)2.2设计方案 (3)2.3 方案比较及方案具体确定 (4)3 硬件设计 (10)3.1 系统的原理方框图 (10)3.2主电路图 (11)3.3 I/O点分配 (12)3.4 I/O接线图 (13)3.4元器件选择................................................... 1.34 软件设计 (14)4.1 主程序流程图 (14)4.2梯形图 (17)5 系统调试 (17)设计心得 (17)参考文献 (18)1 系统背景描述及设计要求1.1 系统背景描述随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。

早期的自动控制系统是依靠继电- 接触器来实现的，其特点是：结构简单、价格低廉、抗干扰能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定接线，通用性和灵活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏，可靠性差。

1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC( Programmable Logic Controller )，其特点是：具备逻辑控制、定时、计数等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。

目录1 超前校正的原理及方法 (2)1.1 何谓校正为何校正 (2)1.2 超前校正的原理及方法 (3)1.2.1 超前校正的原理 (3)1.2.2 超前校正的应用方法 (4)2 控制系统的超前校正设计 (5)2.1 初始状态的分析 (5)2.2 超前校正分析及计算 (8)2.2.1 校正装置参数的选择和计算 (8)2.2.2 校正后的验证 (10)2.2.3 校正对系统性能改变的分析 (14)3 心得体会 (16)参考文献 (17)控制系统的超前校正设计1 超前校正的原理及方法1.1 何谓校正 为何校正所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，是系统整个特性发生变化。

校正的目的是为了在调整发大器增益后仍然不能全面满足设计要求的性能指标的情况下，通过加入的校正装置，是系统性能全面满足设计要求。

1.2 超前校正的原理及方法1.2.1 超前校正的原理无源超前网络的电路如图1所示。

图1 无源超前网络电路图如果输入信号源的内阻为了零，且输出端的负载阻抗为无穷大，则超前网络的传递函数可写为1R1()1c aTsaG s Ts+=+ （2-1） 式中1221R R a R +=> , 1212R RT C R R =+ 通常a 为分度系数，T 叫时间常数，由式（2-1）可知，采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益要下降a 倍，因此需要提高放大器增益交易补偿。

根据式（2-1），可以得无源超前网络()c aG s 的对数频率特性，超前网络对频率在1/aT 至1/T 之间的输入信号有明显的微分作用，在该频率范围内，输出信号相角比输入信号相角超前，超前网络的名称由此而得。

在最大超前交频率m ω处，具有最大超前角m ϕ。

超前网路（2-1）的相角为()c arctgaT arctgT ϕωωω=- （2-2） 将上式对ω求导并令其为零，得最大超前角频率m ω（2-3） 将上式代入（2-2），得最大超前角频率（2-4） 同时还易知 ''m c ωω=ϕm 仅与衰减因子a 有关。

车库自动门控制系统plc课程设计说明书车库自动门控制系统PLC课程设计说明书一、引言随着科技的不断进步，车库自动门控制系统成为现代社会智能化的象征之一。

为了提高车库门的安全性、便利性和智能化水平，本课程设计将使用PLC（可编程逻辑控制器）技术来实现车库自动门的控制。

本说明书将详细介绍课程设计的整体目标、实施方案、硬件设备、软件编程及测试方案等内容，以便于学生能够全面了解和掌握相关知识和技能。

二、课程设计目标1. 了解PLC技术在自动门控制系统中的应用。

2. 掌握PLC编程语言和编程方法。

3. 能够设计和实现车库自动门的开启、关闭、安全保护措施等功能。

4. 能够进行PLC程序的调试和故障排除。

5. 提高团队合作能力和问题解决能力。

三、实施方案1. 硬件设备：- PLC控制器：选用适合车库自动门控制的PLC型号。

- 传感器：如红外传感器、光电传感器等用于检测车辆或人员。

- 执行器：如电机、液压缸等用于实现门的开关。

- 控制面板：用于人机交互和参数设置。

2. 软件编程：- 使用PLC编程软件，如Siemens LOGO!Soft Comfort等。

- 编写PLC控制程序，实现自动门的开关、安全保护、故障诊断等功能。

- 考虑输入、输出信号的采集和处理，编写逻辑控制代码。

3. 测试方案：- 设计测试用例，验证自动门控制系统的功能和可靠性。

- 进行模拟测试和实际场地测试，包括正常工作状态和异常情况下的测试。

- 对PLC控制程序进行调试和优化，确保系统的稳定运行。

四、课程设计内容1. PLC基础知识：- 介绍PLC的基本原理、功能和特点。

- 介绍PLC编程语言和编程方法。

- 学习如何使用PLC编程软件进行程序设计和仿真。

2. 自动门控制系统设计：- 分析车库自动门的功能需求和工作原理。

- 设计自动门控制系统的硬件组成和信号流程。

- 进行传感器和执行器的选型和接线布置。

3. PLC程序设计：- 根据自动门的流程图，设计PLC程序框图。

车库自动门控制系统plc课程设计说明书摘要：1.设计目的和意义2.系统组成和原理3.PLC 硬件选型和配置4.PLC 程序设计与调试5.系统性能评价与优化正文：一、设计目的和意义随着科技的发展和城市化进程的加快，停车难问题日益凸显。

为解决这一问题，本设计提出一种基于PLC的车库自动门控制系统。

该系统具有较高的可靠性、稳定性和实用性，能够实现车辆的自动化管理，提高车库的利用率，减轻驾驶员寻找停车位的负担。

二、系统组成和原理车库自动门控制系统主要由传感器、PLC、执行器、驱动器和人机界面等组成。

系统的工作原理如下：1.传感器检测到车辆靠近，发送信号给PLC。

2.PLC接收到信号后，根据预设的程序控制执行器动作，如开启车库门、下降升降机等。

3.同时，PLC通过人机界面实时显示系统状态，方便操作人员了解运行情况。

三、PLC硬件选型和配置1.选择PLC型号：根据系统需求，选择具有足够输入/输出点数的PLC。

例如，选用西门子S7-200系列PLC。

2.配置输入/输出模块：根据传感器的类型和数量，配置相应的输入模块；根据执行器的数量，配置输出模块。

3.配置通信模块：为实现PLC与人机界面、其他设备之间的通信，配置合适的通信模块。

四、PLC程序设计与调试1.熟悉西门子软件和编程语言，掌握编程技巧。

2.了解车库的工艺流程，根据工艺写程序。

3.进行系统调试，确保各部件动作顺畅，满足设计要求。

五、系统性能评价与优化1.评价指标：系统的稳定性、可靠性、响应速度和停车效率等。

2.优化措施：针对系统存在的问题，进行相应的改进。

如增加传感器、优化程序设计、提高执行器速度等。

综上所述，本设计旨在实现车库自动门控制系统的自动化管理，提高车库利用率，缓解城市停车难题。

通过PLC编程和系统调试，确保系统的稳定性和可靠性。

水塔水位P L C自动控制系统(总33页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电气工程学院课程设计说明书设计题目：水塔水位PLC自动控制系统系别：电气工程及其自动化年级专业： 13级应电2班组员：贾猛、孟令军、修圣虎、李晶指导教师：郭忠南摘要随着现代社会生产的发展和技术进步，现代工业自动化生产水平的日益提高，微电子技术的飞速发展，在继电器控制系统的基础上产生了一种新型的工业控制装置——可编程控制器（PLC）。

随着科技的发展和现实暴露的一些问题，以便能更快捷更方便的完成一些任务，在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。

水位控制在日常生活中应用也相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。

而水位检测可以有多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。

本文采用PLC进行主控制，在水箱上安装一个自动测水位装置。

利用水的导电性连续地全天候地测量水位的变化，把测量到的水位变化转换成相应的电信号，主控台对接收到的信号进行数据处理，完成相应的水位显示、故障报警信息显示、实时曲线和历史曲线的显示，使水位保持在适当的位置。

关键词：PLC(Programmable Logic Controller) 自动化水塔水位三菱PLC目录第一章研究背景 (1)1.1可编程控制器的产生及发展 (1)1.2PLC的基本结构 (2)1.3PLC的特点 (5)1.4PLC的工作原理 (6)1.5梯形图程序设计及工作过程分析 (8)第二章水塔水位自动控制系统方案设计 (10)第三章水塔水位自动控制系统硬件设计 (12)3.1水塔水位控制系统设计要求 (12)3.2水塔水位控制系统主电路 (12)3.3水泵电机的选择 (13)3.4水位传感器的选择 (13)3.5可编程序控制器的选择 (14)3.6PLC I/O口分配 (14)3.7PLC控制电路原理图 (16)第四章水塔水位自动控制系统软件设计 (17)4.1程序流程图 (17)4.2梯形图 (18)第五章设计总结 (24)第一章研究背景1.1 可编程控制器的产生及发展可编程控制器是二十世纪七十年代发展起来的控制设备，是集微处理器、储存器、输入/输出接口与中断于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造、冶金、化工、能源、交通等各个行业。

汽车发动机散热器的自控系统课程设计说明书一、引言汽车发动机散热器是保证发动机正常运行的关键部件之一。

发动机工作时会产生大量的热量，如果不能及时有效地散热，会导致发动机过热，甚至造成发动机损坏。

为了解决发动机散热问题，本课程设计旨在设计一个自动控制系统来管理发动机散热器的散热效果，确保发动机温度在安全范围内。

二、系统设计该自控系统的设计思路如下：1.传感器部分：通过安装温度传感器来实时检测发动机的温度，并将检测结果发送给控制单元。

2.控制单元部分：控制单元接收来自传感器的温度数据，并根据预设的温度范围制定散热策略。

如果温度过高，控制单元将会自动开启散热器以加速散热；如果温度过低，则会自动关闭散热器以避免过量散热。

3.执行部分：控制单元通过输出控制信号来控制散热器的开关状态，以实现自动控制散热器的散热效果。

三、硬件设计本系统的硬件设计主要包括传感器部分和执行部分。

1.传感器部分：选择适用于汽车发动机温度检测的温度传感器，如NTC温度传感器。

将传感器安装在发动机的散热器上，以便实时检测发动机的温度。

2.执行部分：选择合适的继电器模块作为执行部分，通过继电器控制散热器的开关状态。

继电器模块的输入端接收控制单元输出的控制信号，输出端连接散热器的电源线。

四、软件设计该自控系统的软件设计主要包括控制单元的算法设计和执行部分的驱动程序设计。

1.控制单元算法设计：通过编程实现控制单元的温度策略。

当温度超过上限时，控制单元输出控制信号以打开继电器，使散热器工作；当温度低于下限时，控制单元输出控制信号以关闭继电器，停止散热器工作。

2.执行部分驱动程序设计：编写相应的驱动程序，实现控制单元与继电器模块的通讯和控制。

五、实验步骤1.搭建系统硬件框架：将温度传感器安装在散热器上，将继电器模块连接到散热器的电源线上。

2.编写控制单元的算法和执行部分的驱动程序：根据系统设计要求，编写相应的算法和驱动程序。

3.软硬件集成测试：将编写好的驱动程序与硬件连接起来，进行具体的测试，检查系统的功能和稳定性。

自动控制课程设计15页一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握自动控制的基本理论、方法和应用，培养学生分析和解决自动控制问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握自动控制的基本概念、原理和特点；（2）熟悉常见自动控制系统的结构和特点；（3）了解自动控制技术在工程应用中的重要性。

2.技能目标：（1）能够运用自动控制理论分析实际问题；（2）具备设计和调试简单自动控制系统的能力；（3）掌握自动控制技术的实验方法和技能。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对自动控制技术的兴趣和热情；（3）培养学生关注社会发展和科技进步的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.自动控制基本理论：包括自动控制的概念、原理、特点和分类；2.控制系统分析：涉及线性系统的时域分析、频域分析以及复数域分析；3.控制器设计：包括PID控制、模糊控制、自适应控制等方法；4.常用自动控制系统：如温度控制、速度控制、位置控制等系统的原理和应用；5.自动控制系统实验：包括实验原理、实验设备、实验方法和数据分析。

三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：用于传授基本理论和概念，使学生掌握基础知识；2.讨论法：通过分组讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：分析实际工程案例，使学生了解自动控制技术的应用；4.实验法：动手进行实验，培养学生实际操作能力和实验技能。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《自动控制原理》等；2.参考书：提供相关领域的经典著作和论文，供学生深入研究；3.多媒体资料：制作课件、视频等，辅助讲解和展示；4.实验设备：准备自动控制实验装置，供学生进行实验操作。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用以下评估方式：1.平时表现：包括课堂参与度、提问回答、小组讨论等，占总成绩的20%；2.作业：布置适量作业，检查学生对知识点的理解和应用能力，占总成绩的30%；3.考试：包括期中和期末考试，主要测试学生对课程知识的掌握程度，占总成绩的50%。

【专题一：汽车自动门控制系统PLC课程设计说明书】1.引言汽车自动门控制系统PLC（可编程逻辑控制器）是现代智能化车库管理系统的核心组成部分，它的设计和运行直接关系到车库门的安全和便捷性。

在这篇文章中，我将深入探讨汽车自动门控制系统PLC的课程设计，从基本概念到具体应用，帮助你全面、深入地理解这一主题。

2.基本概念及原理在设计汽车自动门控制系统PLC的课程时，首先需要对PLC的基本概念和原理有清晰的了解。

PLC是一种专门用来控制工业自动化生产过程的计算机，它通过数字化逻辑控制，可实现对汽车自动门的开闭、停止和安全保护等功能。

在课程设计中，我将重点介绍PLC的工作原理和基本组成，让学习者对汽车自动门控制系统的核心技术有深入的认识。

3.课程设计目标与内容汽车自动门控制系统PLC课程设计的目标是培养学习者对PLC技术的理解和应用能力，让他们能够独立设计和调试汽车自动门控制系统。

在课程设计中，我将按照从简到繁的方式，由浅入深地设置内容，包括PLC编程基础、汽车自动门传感器与执行器的原理及接线、PLC与汽车自动门控制系统的实际应用等，以帮助学习者逐步掌握相关知识和技能。

4.课程设计实践在课程设计中，实践是至关重要的一环。

我将设计一系列的实践项目，如模拟汽车自动门的开闭过程，使用PLC编程软件进行控制逻辑的设计和实现等，让学习者在实际操作中加深对汽车自动门控制系统PLC的理解和掌握。

5.个人观点与总结作为设计者，我认为汽车自动门控制系统PLC课程设计应该注重基础理论的讲解和实际操作的实践，让学习者能够全面理解和掌握相关知识和技能。

通过本课程设计，学习者将能够在未来的工作中更好地应用PLC技术，提高汽车自动门控制系统的安全性和智能化程度。

6.结语通过本篇文章的阐述，相信你已经对汽车自动门控制系统PLC课程设计有了更深入的了解和认识。

在学习和工作中，不断提升自己的专业能力和知识储备是非常重要的，希望本文能对你有所帮助。

车库自动门控制系统PLC课程设计说明书1. 引言车库自动门控制系统是一种用于控制车库门开关的自动化设备。

本课程设计旨在通过使用PLC（可编程逻辑控制器）来设计和实现这一系统。

本说明书将介绍课程设计的目标、需求分析、软硬件设计、编程实现以及测试验证等方面的内容。

2. 目标本课程设计的目标是设计一个可靠、高效且安全的车库自动门控制系统。

该系统能够实现以下功能： - 监测车辆进入和离开车库； - 控制车库门的开关； - 提供用户界面，方便用户操作和监控。

3. 需求分析根据所给定的任务名称，我们可以得出以下需求： - 系统能够自动检测到车辆进入或离开车库； - 系统能够根据检测到的信号控制车库门的开关； - 系统需要提供一个用户界面，方便用户进行操作和监控。

4. 软硬件设计4.1 硬件设计本系统的硬件部分包括以下组成部分： - PLC：选择一款适合该项目需求的PLC，可以考虑使用西门子S7-1200系列PLC； - 传感器：使用车辆进入和离开时能够进行检测的传感器，例如红外线传感器； - 执行机构：用于控制车库门的电动机或气动装置； - 用户界面：可选择触摸屏或按钮等形式，用于用户操作和监控。

4.2 软件设计本系统的软件部分包括以下内容： - PLC编程软件：使用西门子提供的TIA Portal软件进行PLC编程； - 编程语言：选择适合该项目需求的编程语言，例如Ladder Diagram（梯形图）； - 程序设计：根据需求分析，设计PLC程序以实现系统功能。

5. 编程实现根据软硬件设计的要求，我们可以开始进行PLC程序的编写。

下面是一个简单示例代码：NETWORK 1:// 检测车辆进入I:1.0 // 输入I:1.0表示车辆进入信号|---] // 进行门开启操作NETWORK 2:// 检测车辆离开I:1.1 // 输入I:1.1表示车辆离开信号|---[ // 进行门关闭操作NETWORK 3:// 用户操作I:1.2 // 输入I:1.2表示用户操作信号|---] // 进行门开启操作NETWORK 4:// 监测车库门状态X:1.0 // 输出X:1.0表示车库门开启状态|---[ // 进行门关闭操作6. 测试验证完成编程后，需要进行系统的测试验证以确保其功能正常。

信息科学与工程学院课程设计报告书课程名称：自动控制原理课程设计班级：自动化2010级3班学号：姓名：指导教师：2013年1月一．需求分析1.设计题目已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数)11.0(s G 0+=s s K）（用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。

2.设计要求及系统功能分析任务一：用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使闭环系统同时满足如下动态及静态性能指标：（1）在单位斜坡信号t t r =)(作用下，系统的稳态误差005.0≤ss e ； （2）系统校正后，相位裕量045>γ （3）系统校正后，幅值穿越频率50c2>ω任务二：若采用数字控制器来实现任务一设计的控制器，给出数字控制器的差分方程表示或离散传递函数（Z 变换）表示。

仿真验证采用数字控制器后闭环系统的性能，试通过仿真确定满足任务一指标的最大的采样周期T. （注：T 结果不唯一）。

二．校正前系统性能分析校正前系统的开环传递函数为 )11.0()(0+=s s Ks G由设计要求（1）005.0≤ss e ,得K e ss 1=，故有200K ≥从而系统的开环传递函数为ss s G 102000)(20+=系统的闭环传递函数为2000102000)(20++=Φs s s系统的闭环单位斜坡响应的拉氏变换为)(12000s 102000120001020001)()(R s C '0232200s ss s s s s s s s Φ∙=++∙=++∙=Φ=）（即对)(s Φ的斜坡响应对应于对)('s Φ的阶跃响应。

系统的时域性能（程序参见《自动控制原理（第二版）》（吴怀宇、廖家平主编）Page102）%%系统未校正前闭环单位斜坡响应num=[2000];den=[1,10,2000,0]; t=[0:0.1:20];y=step(num,den,t); plot(t,t,t,y); grid;xlabel('time');ylabel('input and output'); title('校正前系统的斜坡响应');系统的频域性能（程序参见《自动控制原理（第二版）》（吴怀宇、廖家平主编）Page208）%%系统未校正前伯德图 num=[200];den=[0.1 1 0];sys=tf(num,den);w=logspace(-1,4,100) bode(h,w); grid;[Gm,pm,wcp,wcg]=margin(sys); Gmdb=20*log10(Gm); [Gmdb,pm,wcp,wcg]得到系统的稳态裕度：增益裕度gm 、相位裕度pm 、相角穿越频率wcg 、幅值穿越频率wcp由结果知：相位裕度000457580.12<=γ幅值穿越频率s rad s rad 501649.441c <=ω不符合系统的性能指标要求，因此需要进行校正，根据题目要求，采用串联超前校正。

目录一、概述 (2)二、方案 (2)2.1、双闭环直流调速系统 (2)2.2、方案论证 (3)2.3、设计要求 (3)三、电路单元设计 (3)3.1、转速给定电路设计 (4)3.2、转速检测电路设计 (4)3.3、电流检测电路设计 (5)3.4、整流及晶闸管保护电路设计 (5)3.4.1、过电压保护和du/dt限制 (6)3.4.2、过电流保护和di/dt限制 (6)3.4.3、整流电路参数设计 (7)3.5、电源设计 (8)3.6、控制电路设计 (9)四、MATLAB系统仿真调试 (15)五、个人总结 (17)六、参考文献 (18)双闭环晶闸管直流调速系统一、概述在电机的发展史上，直流电动机有着光辉的历史和经历，皮克西、西门子、格拉姆、爱迪生、戈登等世界上著名的科学家都为直流电机的发展和生存作出了极其巨大的贡献，这些直流电机的鼻祖中尤其是以发明擅长的发明大王爱迪生却只对直流电机感兴趣，现而今直流电机仍然成为人类生存和发展极其重要的一部分，因而有必要说明对直流电机的研究很有必要。

电机自动控制系统广泛应用于机械，钢铁，矿山，冶金，化工，石油，纺织，军工等行业。

这些行业中绝大部分生产机械都采用电动机作原动机。

有效地控制电机，提高其运行性能，对国民经济具有十分重要的现实意义。

20世纪90年代前的大约50年的时间里，直流电动机几乎是唯一的一种能实现高性能拖动控制的电动机，直流电动机的定子磁场和转子磁场相互独立并且正交，为控制提供了便捷的方式，使得电动机具有优良的起动，制动和调速性能。

尽管近年来直流电动机不断受到交流电动机及其它电动机的挑战，但至今直流电动机仍然是大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制首选。

因为它具有良好的线性特性，优异的控制性能，高效率等优点。

直流调速仍然是目前最可靠，精度最高的调速方法。

本次设计的主要任务就是应用自动控制理论和工程设计的方法对直流调速系统进行设计和控制，设计出能够达到性能指标要求的电力拖动系统的调节器，通过应用MATLAB软件对设计的系统进行仿真和校正以达到满足控制指标的目的。

自动控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握自动控制系统的基本概念、分类及工作原理，理解并能够描述典型自动控制系统的结构组成。

2. 使学生了解自动控制系统中常用的数学模型，并能够运用这些模型分析系统的性能。

3. 让学生掌握自动控制系统的性能指标及其计算方法，能够评价系统的稳定性、快速性和准确性。

技能目标：1. 培养学生运用数学工具进行自动控制系统建模、分析及设计的能力。

2. 使学生具备使用相关软件（如MATLAB等）进行自动控制系统仿真的技能。

3. 培养学生解决实际自动控制工程问题的能力，提高团队协作和沟通表达能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动控制技术的兴趣和热情，激发他们探索未知、勇于创新的精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践，养成良好的学习习惯。

3. 增强学生的环保意识，让他们明白自动控制技术在节能、减排等方面的重要作用，提高社会责任感。

本课程针对高年级学生，结合自动控制系统的学科特点，注重理论联系实际，强调知识、技能和情感态度价值观的全面发展。

通过本课程的学习，使学生能够为从事自动控制领域的研究和实际工程应用打下坚实基础。

二、教学内容1. 自动控制系统概述：介绍自动控制系统的基本概念、分类、应用领域，使学生建立整体认识。

教材章节：第一章 自动控制系统导论2. 自动控制系统的数学模型：讲解线性微分方程、传递函数、状态空间等数学模型，以及它们在自动控制系统中的应用。

教材章节：第二章 自动控制系统的数学模型3. 自动控制系统的性能分析：讲解稳定性、快速性、准确性等性能指标，以及相应的计算方法。

教材章节：第三章 自动控制系统的性能分析4. 自动控制系统的设计方法：介绍PID控制、状态反馈控制、最优控制等设计方法，培养学生实际设计能力。

教材章节：第四章 自动控制系统的设计方法5. 自动控制系统仿真：结合MATLAB等软件，讲解自动控制系统仿真的基本方法。

教材章节：第五章 自动控制系统仿真6. 自动控制系统的应用案例分析：分析典型自动控制系统的实际应用案例，提高学生解决实际问题的能力。

车库自动门控制系统plc课程设计说明书摘要：一、引言- 设计背景和意义- 设计目标和内容二、系统分析- 车库自动门控制系统的组成- 车库自动门的工作原理- 控制系统的需求分析三、PLC硬件设计- PLC的选型和特点- PLC的硬件组成- PLC的接线图四、PLC软件设计- PLC的软件编程环境- PLC的程序设计- PLC的程序流程图五、系统调试与优化- 系统调试步骤- 系统性能优化- 系统故障处理六、结论- 设计成果和意义- 设计不足和展望正文：一、引言随着社会的进步和科技的发展，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

而车库作为汽车停放的重要场所，其自动门控制系统的可靠性、安全性、便捷性越来越受到人们的关注。

PLC（可编程逻辑控制器）作为一种工业控制计算机，具有可靠性高、编程简单、扩展性强等特点，被广泛应用于工业控制领域。

本课程设计旨在通过PLC控制实现车库自动门控制系统的自动化运行，提高车库的安全性和便捷性。

二、系统分析（1）车库自动门控制系统的组成车库自动门控制系统主要由PLC、传感器、执行器、人机界面等部分组成。

其中，PLC作为控制系统的核心，负责控制整个系统的运行；传感器负责检测车库门的状态，将检测结果发送给PLC；执行器负责实现车库门的开启和关闭；人机界面用于显示车库门的状态和操作提示。

（2）车库自动门的工作原理当车辆驶入车库时，传感器检测到车辆的存在，将信号发送给PLC。

PLC 接收到信号后，通过编程逻辑判断车库门的状态，并控制执行器实现车库门的开启。

当车辆驶出车库时，传感器检测到车辆的离开，将信号发送给PLC。

PLC接收到信号后，控制执行器实现车库门的关闭。

（3）控制系统的需求分析车库自动门控制系统需要满足以下需求：1.自动门的开关操作应具有较高的速度和准确性；2.系统应具有较高的稳定性和可靠性，保证在各种工况下都能正常运行；3.系统应具有完善的安全保护措施，防止意外伤害；4.系统应具有友好的用户界面，方便用户进行操作。

电气控制与PLC课程设计说明书题目：宾馆自动门控制系统设计专业班级：自动化1103 姓名：学号：指导教师：评语：成绩：指导老师签名：日期：目录1 系统概述 (3)1．1 研究背景和意义 (3)1．2 设计的目的及意义 (4)1．3 设计任务及要求 (4)2 方案论证 (5)2．1 控制器方案选取 (5)2．2 PLC概述 (5)2．3 控制过程设计 (6)2．4 机械传动机构设计 (7)3 硬件设计 (8)3.1系统的原理方框图 (8)3.2 主电路 (9)3.3 I/O分配 (10)3.3 I/O接线图 (11)3.4 元器件选型 (11)4 软件设计 (13)4.1 主流程 (13)4.2 梯形 (15)5 系统调试 (16)设计心得 (17)参考文献 (18)1 系统概述1．1 研究背景和意义在经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门已经是随处可见。

自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走近自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。

当人通过门之后，再将门关闭。

由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。

自动门在国外早已得到普遍应用，在我国也以其优异的性能逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门发展的黄金时期。

自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。

目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（以下简称PLC），PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

自动控制系统 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动控制系统的基本概念，掌握其分类及工作原理；2. 使学生掌握自动控制系统的数学模型，了解不同类型的传递函数及其特点；3. 引导学生学会分析自动控制系统的性能指标，如稳定性、快速性和准确性。

技能目标：1. 培养学生运用数学工具建立自动控制系统模型的能力；2. 培养学生运用控制理论知识分析自动控制系统性能的能力；3. 提高学生实际操作自动控制系统的技能，如调试、优化和故障排查。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动控制系统的学习兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神；3. 引导学生认识到自动控制系统在现代科技发展中的重要性，增强其社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为理论与实际相结合的课程，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

学生特点：学生已具备一定的数学和控制理论基础，具有一定的分析问题和解决问题的能力。

教学要求：结合实际案例，以理论教学为基础，加强实践操作环节，提高学生的综合应用能力。

在教学过程中，注重引导学生主动参与，培养学生的自主学习能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 自动控制系统的基本概念与分类：包括开环控制系统与闭环控制系统的定义、特点及应用场景。

教材章节：第一章 自动控制原理概述2. 控制系统的数学模型：介绍数学模型的基本概念，传递函数的推导与性质，以及系统建模方法。

教材章节：第二章 控制系统的数学模型3. 控制系统性能分析：讲解稳定性、快速性、准确性等性能指标，以及相应的性能分析方法。

教材章节：第三章 控制系统的性能分析4. 控制器设计：介绍PID控制器的设计原理、参数调整方法，以及在实际应用中的优化策略。

教材章节：第四章 控制器设计5. 自动控制系统的实践操作：通过实际案例，让学生动手搭建、调试自动控制系统，培养实际操作能力。

教材章节：第五章 自动控制系统的实践操作教学进度安排：第一周：自动控制系统的基本概念与分类第二周：控制系统的数学模型第三周：控制系统性能分析第四周：控制器设计第五周：自动控制系统的实践操作（含实验报告撰写）教学内容遵循科学性和系统性原则，注重理论与实践相结合，使学生在掌握理论知识的基础上，提高实际操作能力。

自动控制系统计算机仿真课程设计一、设计背景自动控制系统是现代控制理论在工程实践中应用的一个重要领域，在诸如工业控制、航空航天、军事装备等领域都有广泛应用。

为了方便学生深入理解自动控制系统的原理和应用，让学生熟悉自动控制系统的建模、仿真和控制方法，本设计课程采用计算机仿真的方法进行教学。

二、设计目标1.让学生掌握自动控制系统的基本原理和应用，了解自动控制系统的各部分组成和功能。

2.培养学生独立进行系统建模和仿真的能力，掌握MATLAB等软件实现自动控制系统仿真的方法。

3.让学生通过实践掌握控制算法的设计和实现，提高学生的分析和解决问题的能力。

三、设计内容本课程设计分为以下四个部分：1. 自动控制系统建模本部分将在讲解自动控制系统的概念、原则和应用基础上，引导学生进行系统建模。

我们将以一个缸内压力的控制系统为例，进行建模和仿真的讲解。

学生需要完成系统建模、系统参数假设、控制策略设计等步骤。

在此基础上，我们将使用Simulink等软件进行系统的仿真，并分析仿真结果。

2. 控制系统性能分析本部分将以均方根误差和最大偏差两个指标为例，引导学生进行控制系统性能分析。

学生需要了解这两个指标的含义及其适用范围，进行仿真实验并分析实验结果。

3. 控制算法设计本部分将在讲解PID控制算法、自适应控制算法、模糊控制算法等基础上，引导学生进行控制算法的设计。

学生需要选择合适的控制算法进行仿真实验，并进行实验数据分析。

4. 系统鲁棒性分析本部分将以干扰抑制能力和控制鲁棒性为例，引导学生进行系统鲁棒性分析。

学生需要了解干扰产生的原因和控制方法，并进行仿真实验和数据分析。

四、设计要求1.学生需要具备基本的线性代数、微积分和控制理论基础，掌握MATLAB等软件的使用方法。

2.学生需要自主选定一个自动控制系统进行仿真实验，并在课程中完成建模、控制算法设计、实验仿真和数据分析等步骤。

3.学生需按时提交课程设计报告和仿真代码，课程设计报告中需包含设计题目、背景和目的、仿真实验步骤和数据分析结果等内容。

自动控制原理课程设计要求
一、设计要求
1、设计题目：自拟
2、性能指标：给出系统应达到的性能指标，包括ζ、
t、γ、cω等。

s
（注意：该部分的具体内容要根据所设计的系统进行填写）
二、设计内容
1、本课程设计选题的目的和要求
概述所做题目的意义、本人所做的工作以及系统的主要功能；
2、设计的主要内容
（1）建立被控对象数学模型，根据物理规律推导数学模型即微分方程，并对模型进行简化得到线性模型；
（2）分析被控对象特性，根据简化的数学模型得到传递函数，并分析系统的性能；（包括稳定性、动态性能、稳态精度和频域性能指标等）
（3）利用校正网络对系统进行校正，可利用MATLAB进行仿真验证。

三、课程设计报告书格式
1．封面用统一格式，写明设计题目、班级、学号、姓名，指导教师、设计时间。

2. 纸张大小：A4
四、设计报告装订顺序
1.封面（打印）
2.课程设计成绩评定表（打印）
3.设计任务书（打印）
4.摘要（200字以内）（打印）
5.目录（打印）
6.正文
说明：要求手写，如果采用MATLAB仿真方法，可全文打印，但答辩时必须自带电脑进行简单演示。

7.结束语（可打印）
8.参考文献（可打印）
《自动控制原理》课程设计题目：
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
时间：
课程设计成绩评定表
自动控制原理课程设计任务书。

自动控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动控制的基本原理和概念，掌握控制系统数学模型的建立方法。

2. 学生能掌握控制系统的时域分析法、频域分析法和状态空间分析法，并应用于解决实际问题。

3. 学生能了解不同类型控制器（如PID、模糊控制器等）的原理与特点，分析其适用场合。

技能目标：1. 学生具备运用数学软件（如MATLAB）进行控制系统建模、仿真和性能分析的能力。

2. 学生能设计简单的自动控制系统的模拟电路，并进行调试与优化。

3. 学生能运用所学知识分析和解决实际自动控制问题，具备一定的创新能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习自动控制课程，培养对工程技术的兴趣和热情，增强探究精神和动手能力。

2. 学生在团队合作中学会沟通、协作与分工，培养团队意识和集体荣誉感。

3. 学生认识到自动控制在国家经济建设和国防事业中的重要作用，增强社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为专业技术课程，旨在培养学生掌握自动控制基本理论、方法和技能，提高解决实际问题的能力。

学生特点：学生具备一定的数学基础、物理基础和电路基础知识，对工程技术有一定兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实际操作和创新能力培养，提高学生解决实际问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 自动控制基本原理：控制系统定义、开环与闭环控制系统、反馈与复合控制原理等。

2. 控制系统数学模型：传递函数、状态空间方程、线性系统特性等。

3. 控制系统分析方法：时域分析法（如稳定性、瞬态响应等）、频域分析法（如Bode图、Nyquist图等）、状态空间分析法。

4. 控制器设计：PID控制器、模糊控制器、自适应控制器等。

5. 控制系统仿真与实验：运用MATLAB软件进行控制系统建模、仿真和性能分析；设计模拟电路，进行调试与优化。

6. 控制系统实例分析：分析典型自动控制系统的原理、结构和性能，如温度控制系统、电机调速系统等。