计算机控制技术课程设计题目

计算机控制技术课程设计题目：数字式秒表的设计一、设计目的（1）熟练掌握计算机控制系统的设计方法。

（2）设计并实现一个简易数字秒表。

二、设计说明1）秒表由6位7段LED显示器显示，其中2位显示分钟，4位显示秒，其中分辨率为0.01秒。

2）计时最大值为99分钟59.99秒。

3）计时误差不得超过0.01秒。

4）具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时功能。

三、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。

按控制系统的实现方案，做出硬件原理图。

（3）系统程序设计。

对系统内存进行划分，采用模块化设计方法，作出初始化程序、主程序、显示子程序和模/数转换子程序。

（4）调试及仿真。

（5）用Keil+Proteus进行软件、硬件联合仿真和调试。

具体设计过程一、硬件设计1、总体方案的设计数字秒表具有显示直观、读取方便、精度高等优点，在计时中广泛应用。

本设计中用单片机和数码管组成数字秒，表力求结构简单。

设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。

硬件电路主要有主控制器、控制按钮与显示电路组成。

主控制器采用单片机AT89C52，显示电路采用四位共阴极数码管显示计时时间。

本设计利用AT89C52单片机的定时器，使其能精确计时。

利用中断系统使其实现启动和暂停的功能，P0口输出段码数据，P2.0~P2.5作为位选，P3.2和P3.3接口的两个按钮分别实现启动和暂停功能。

设计的基本要求是正确性。

硬件电路按下图进行设计。

计时器采用T0中断实现，定时溢出中断周期为1ms ，当溢出中断后向CPU 发出溢出中断请求，每发出10次中断请求就对10ms 位（即最后一位）加一，达到100次就对100ms 位加一，以此类推，直到99.99s 为止。

再看按键的处理。

两个按键采用中断的方法，设置外部中断0和外部中断1位脉冲边沿触发方式，这样一来每当按键按下时便会触发中断，从而实现启动和暂停。

计算机控制课程设计一、题目64路数据采集系统的设计二、设计任务1．设计64路数据采集系统的硬件，并满足下列要求：a 模拟量为单极性电压信号，且变化较快；b 采用8位ADC；c 采用中断方式读入ADC转换结果；d 采样周期为5秒；e 选用Z80CPU，其他辅助芯片任选。

2．编制数据采集软件，主要包括：a 初始化程序；b 数据采集程序；c 平均值滤波程序；三、设计要求1．提供详细硬件设计原理图，并简述内存分配、外设口地址分配及其工作原理；2．提供较为详细的程序框图，附程序清单，并简述软件设计的总体思想。

四、主要参考资料1．《TTL集成电路设计手册》，上海无线电三厂译。

2．《中国集成电路大全---TTL集成电路》，国防工业出版社。

3．潘新民，《微型计算机控制技术》，邮电工业出版社。

4．周明德，《微型计算机软件硬件及其应用》，清华大学出版社。

计算机控制课程设计一、题目双回路计算机控制系统的设计二、设计任务1．设计双回路计算机控制系统的硬件，并满足下列要求：a 模拟量为双极性电压信号，且变化较慢；b 采用8位ADC和DAC；c 采用中断方式读入ADC转换结果；d 外设口地址具有一定的灵活性；e 选用Z80CPU，其他辅助芯片任选。

2．编制控制系统软件，主要包括：a 初始化程序；b 数据采集程序；c 中值滤波程序；d 控制算法三、设计要求1．提供详细硬件设计原理图，并简述内存分配、外设口地址分配及其工作原理；2．提供较为详细的程序框图，附程序清单，并简述软件设计的总体思想。

四、主要参考资料1．《TTL集成电路设计手册》，上海无线电三厂译。

2．《中国集成电路大全---TTL集成电路》，国防工业出版社。

3．潘新民，《微型计算机控制技术》，邮电工业出版社。

4．周明德，《微型计算机软件硬件及其应用》，清华大学出版社。

计算机控制课程设计一、题目4路高精度信号输入系统的设计二、设计任务2．设计4路高精度信号输入系统硬件，并满足下列要求：a 利用数字器件实现电平转换；b 利用24位计数器实现脉冲计数；c 外设口地址具有一定的灵活性；d 采用CTC进行1秒钟计数；e 选用Z80CPU，其他辅助芯片任选。

一、课程实践的内容 已知某伺服系统的对象传递函数为2()(101)
G s s s =+，希望满足的性能指标： （1）阶跃响应的超调量σ≤30%；（2）过渡过程的时间ts≤8s 。

若已经求得1110)(++=
s s s D ，试用用模拟化间接设计法设计数字控制器D(z)，要求：
（1）采用零极点匹配法进行离散化，分别求出采样周期T=1.1s 、0.1s 、0.01s 时的数字控制器D(z)；
（2）将数字控制器D(z)变成便于计算机编程的差分方程形式；
（3）利用matlab 仿真校验，计算系统的单位阶跃响应，分析过渡过程时间、超调量是否满足要求。

（4）利用matlab 仿真，通过调整采样周期T ，总结出采样周期T 对系统稳定性的影响。

二、课程实践的要求与数据
1、给出数字控制器D(z)离散化的计算过程；
2、给出数字控制器D(z)差分方程式；
3、给出matlab 仿真程序；
4、给出系统的单位阶跃响应图
5、采样周期T 变化时，分析系统的稳定性的变化，要求至少给出四张图，稳定情况和不稳定情况的个两张。

三、课程实践应完成的工作
1. 完成理论计算；
2、完成仿真；
3、完成课程设计报告的撰写。

《计算机控制》课程设计一、课程设计要求1.1 方案设计：1)完成控制系统的分析、设计；2)选择元器件,完成电路设计，控制器采用MCS-51系列单片机(传感器、功率接口以及人机接口等自行设计)，使用Protel绘制原理图；3)编程实现单片机上的控制算法，并上机调试。

1.2 报告内容:1)控制系统仿真和设计步骤，应包含性能曲线、采样周期的选择、数字控制器的脉冲传递函数和差分方程；2)元器件选型，电路设计，以及绘制的Protel原理图；3)软件流程图，以及含有详细注释的源程序，运行结果；4)设计工作总结及心得体会；5)列出所查阅的参考资料。

二、报告要求1)每人提交一份打印的报告（A4纸，上侧两钉装订）。

2)报告要采用统一的封面和设计任务书（格式见附录）。

3)报告内容要求见设计任务书，其中原理图应至少包括单片机、AD和DA部分，源程序采用C或者汇编语言编写均可。

4)报告中，各节标题用小三宋体加粗排版，正文字号用小四宋体排版，1.5倍行距。

公式用公式编辑器输入，流程图用Visio绘制，注意开始、结束、分支、判断等要采用标准图示方法。

注意调整图的大小以节约版面和保持美观，以能看清楚最小的文字和符号为准。

程序代码用五号字体排版。

三、时间安排6.28~7.3号，前期理论分析、查阅文献、设计7.4~8号，画原理图、上机编程、仿真，实验室地点H405验收时间：7月9日8:00 H405四、注意事项1)课程设计上机时间考核出勤，需要签到。

可以自己带笔记本电脑到实验室做课程设计。

2)验收时除了报告外，还应该提供和报告中一致的设计资料、Protel图、程序代码、MATLAB绘制的响应曲线和频率特性曲线等资料和数据。

3)对于周期T的选择、单片机和A/D、D/A等的型号选择有说明。

. 考虑算法编排结构。

考虑单片机定时、单片机A/D、D/A操作等的实现方法。

五、附录附录一计算机控制课程设计题目附录二报告封面格式附录三设计任务书格式附录一 计算机控制课程设计题目1、超前校正控制器设计设单位反馈系统的开环传递函数为)1()(0+=s s Ks G ，采用模拟设计法设计超前校正数字控制器，使校正后的系统满足如下指标：(1) 当t r =时，稳态误差不大于0.1；(2) 开环系统截止频率6≥c ωrad/s ；(3) 相角裕度o 60≥γ; (4) 幅值裕度10≥h dB 。

计算机控制技术课程设计题目第一篇：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-τs 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，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）。

《计算机控制技术》课程设计--数字pid控制器华北水利水电大学路亚斌,201009532《计算机控制技术》课程设计姓名: 路亚斌学号: 201009532指导老师: 徐俊红王亭岭时间:2013年12月23日——2014年1 月3日《计算机控制技术》课程设计华北水利水电大学路亚斌,201009532目录第一章《计算机课程设计》任务书................................................................ 错误～未定义书签。

1.1 题目二:数字PID控制器设计 ............................................................... 错误～未定义书签。

1.1.1设计位置式PID控制器和增量式PID控制器 ............................. 错误～未定义书签。

1.1.2模拟PID控制器设计 ...................................................................... 错误～未定义书签。

1.2 题目三:控制系统的状态空间设计...................................................................... . (1)1.2.1 确定状态反馈阵K ...................................................................... . (1)1.2.2 确定一个全维状态观测器L........................................................... 错误～未定义书签。

第二章位置式PID控制器设计 ..................................................................... .. 错误～未定义书签。

课程设计报告题目：数字PID控制系统设计（II）课程：计算机控制技术课程设计专业：电气工程与其自动化班级：姓名：学号：第一部分任务书《计算机控制技术》课程设计任务书一、课题名称数字PID控制系统设计（II）二、课程设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。

《计算机控制技术》是一门实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。

计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程，它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。

通过课程设计，加深对学生控制算法设计的认识，学会控制算法的实际应用，使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成，掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤，编程调试，为从事计算机控制系统的理论设计和系统的整定工作打下基础。

三、课程设计内容设计以89C51单片机、ADC、DAC等电路和运放电路组成的被控对象构成的单闭环反馈控制系统。

1. 硬件电路设计：89C51最小系统加上模入电路ADC0809和模出电路TLC7528；由运放构成的被控对象。

2. 控制算法：增量梯形积分型的PID控制算法。

3. 软件设计：主程序、定时中断程序、A/D转换程序、滤波程序、D/A输出程序、PID 控制程序等。

四、课程设计要求1. 模入电路能接受双极性电压输入（-5V~+5V ），模出电路能输出双极性电压（-5V~+5V ）。

2. 被控对象每个同学选择不同：44(),()(0.21)(0.81)G s G s s s s s ==++ 55(),()(0.81)(0.31)(0.81)(0.21)G s G s s s s s ==++++510(),()(1)(0.81)(1)(0.41)G s G s s s s s ==++++88(),()(0.81)(0.41)(0.41)(0.51)G s G s s s s s s s ==++++3. PID 参数整定，根据情况可用扩充临界比例度法，扩充响应曲线法。

大学课程《计算机控制技术》试题及答案一、选择题（本题共10小题，每小题 1.5分，共15分）1. DAC0832的VREF接-5V，IOUT1接运算放大器异名端，输入为1000000B ，输出为（）。

A. +5VB. +2.5VC. -5VD. -2.5V2. 采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起（）作用。

A. 模拟量到数字量的转换B. 数字量到模拟量的转换C. 模拟量到数字量的转换和采样/保持器D. 模拟量到数字量的转换和多路开关3. 系统采用程序判断滤波，实验发现总有一些杂波残留，原因是（）。

A.取样次数太少B.△Y取值太大C.△Y取值太小D.相邻两次采样值间的差小于△Y4. 当键盘与单片机间通过INT0中断方式接口时，中断服务程序的入口地址是2040H，只有（）才能正常工作。

A．把2040H存入0003H B．把2040H存入000BHC．把AJMP 2040H的机器码存入0003H D．把AJMP 2040H的机器码存入000BH 5. 在PID调节系统中，若想增强微分作用，正确的作法是（）。

A．加大系数T I B．加大系数K PC．加大系数K I D．加大系数T6. 在计算机控制系统中，T的确定十分重要，原因是（）。

A．T太大，系统精度不够 B．T太大，积分作用过强C．T太小，微分作用太强 D．T太小，积分作用过弱7. 在计算机交流电机控制系统中，需要解决的问题是（）。

A．将交流变成直流后并放大 B．将直流变成交流后并放大C．设单向开关，使直流电通过并放大D．设双向开关，使交流电通过并放大8. 在微型机控制系统中的模拟量输出通道中,最关键的器件是( )。

A．多路开关 B. 光电隔离器 C．A/D转换器 D．D/A转换器9. 若系统中采样保持器的保持电容值比较小，则其（）。

A．采样速度快但保持性能差 B．采样速度及保持性能与电容值无关C．采样速度慢但保持性能好 D．采样速度及保持性能只与电压有关10．RS—232C的电气特性规定使用 ( )。

《计算机控制技术》课程设计——设计题目与设计要求指导教师：黄梅志一、数字滤波系统设计1．用计算机模拟带有干扰的正弦信号R（频率100Hz）。

首先计算机产生一个随机信号，再与正弦信号叠加。

2．计算机对含有干扰的正弦信号进行数字滤波处理，保留正弦信号，去除干扰。

3．输入为模拟电压，输入模拟电压范围为0～+5V，最后滤波的结果用LED显示器显示。

第1人：1）分析数字滤波的常用方法，以及各自的优缺点；2）采用一阶惯性滤波器算法，设计算法程序；3）在显示器上显示滤波前与滤波后的信号曲线；4）通过数据分析采样周期T对滤波效果的影响；5）撰写设计说明书。

第2人：基本要求同第１人，只有第2）点要求不同2）采用平均值滤波算法，设计算法程序；第3人：基本要求同第2人，只有第4）点要求不同4）通过数据分析参与平均值滤波的测量数据个数对对滤波效果的影响；第4人：基本要求同第1人，只有第2）点要求不同2）加权平均值滤波器，设计算法程序；第5人：基本要求同第4人，只有第4）点要求不同4）通过数据分析参与加权平均值滤波的采样数据个数对滤波效果的影响；第6人：基本要求同第4人，只有第4）点要求不同4）通过数据分析四次采样值加权平均值滤波器的系数对滤波效果的影响；二、温度控制系统设计被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。

可控硅控制器输入为0－5伏时对应电炉温度0－300℃，温度传感器测量值对应也为0－5伏，对象的特性为带有纯滞后环节的一阶系统，惯性时间常数为T1＝30秒，滞后时间常数为τ＝10秒。

第1人：1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；2）编写积分分离PID算法程序，从键盘接受K p、T i、T d、T及β的值；3）计算机仿真被控对象，编写仿真程序；4）通过数据分析K p改变时对系统超调量的影响。

5）撰写设计说明书。

第2人：基本要求同第1人，只有第4）点要求不同：4）通过数据分析T i改变时对系统超调量的影响。

1.基于模糊控制的电加热炉温度控制系统的设计1.总体设计方案设计2.控制系统的建模和数学控制器的设计3.硬件的设计和实现ⅰ.选择计算机机型ⅱ.设计外围电路ⅲ.设计输入信号接口电路ⅳ.设计D/A转换和相关电路4.软件的设计ⅰ.编写相关电路程序ⅱ.编写D/A转换控制子程序5.编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图2.直流伺服电机控制系统设计1．总体设计方案设计2．控制系统的建模和数学控制器的设计3．硬件的设计和实现ⅰ.选择计算机机型ⅱ.设计外围电路ⅲ.设计输入信号接口电路ⅳ.设计D/A转换和相关电路4．软件的设计ⅰ.编写相关电路程序ⅱ.编写D/A转换控制子程序5．编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图3.空调控制系统设计1．总体设计方案设计2．控制系统的建模和数学控制器的设计3．硬件的设计和实现ⅰ.选择计算机机型ⅱ.设计外围电路ⅲ.设计输入信号接口电路ⅳ.设计信号输出控制电路ⅴ.设计串口通讯接口ⅵ.相关电路的设计4．.软件的设计ⅰ.编写相关电路程序ⅱ.编写D/A转换控制子程序5．编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图4.计算机温度测控系统设计制作和调试一个由工业控制机控制的温度测控系统。

A/D变换方法以及数字滤波的方法。

5.步进电机角度控制设计制作和调试一个由8086组成步进电机角度测控系统。

6.直流电机速度控制设计制作和调试一个由8086CPU组成的直流测控系统。

7.直流闭环调速系统1．设计内容及步骤(1)系统方案的确定a.基本系统选择b.接口电路的确定（A/D、D/A、定时器）c.系统软件的配置2．硬件系统设计a．8086/8088 基本系统b．A/D 接口电路c．D/A接口电路d．速度-电流信号转换电路3．软件系统设计a.参数给定模块设计b.数字调节器程序设计c.定时（采样周期）模块设计d.键盘、显示器模块设计4．撰写设计报告a.各个硬件模块设计和原理图b.各个软件模块设计和流程图。