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蓄电池实时监测系统的设计1 背景低碳经济，低碳生活的观念已经深入人的思想观念，电动自行车在这几年得到了极为广泛的应用，其主要特点之一就是能源的无污染，以及低成本，因此深受喜爱。
蓄电池广泛的应用于电动自行车之中，蓄电池的实时监测是电动自行车设计不可缺少的一部分，同时也是提高电动机性能的一条有效途径。
本次设计中，电动自行车实时监测仪采用精密的模数转换芯片，并配合单片机控制技术，专门为蓄电池生产商和经销商及电动车生产商和经销商对铅酸蓄电池进行分选测试、均衡配组、电池失效判定、电池维修及售后服务测试而研制的高精度自动化仪器。
2 蓄电池容量检测方法蓄电池的容量是蓄电池持续工作能力的主要标志。
电池容量有额定容量和实际容量两个指标。
额定容量是指在规定的条件下，蓄电池完全充电状态所能提供的由制造厂标明的安时电量。
电动助力车蓄电池用2小时率容量C2（Ah）表示。
而在实际工作中，用户真正关注的是电池的实际容量，即在规定的条件下，蓄电池实际所能放出的电量，用Ce（Ah）表示在蓄电池容量检测时，实际测量值等于其持续放电电流I与持续放电时间t的乘积，单位是安培小时(Ah)。
放电电流的大小取决于电池的额定容量，电动助力车电池放电电流值为C2／2。
即额定容量为10Ah的电池放电电流为5A，20Ah电池放电电流为10A，以此类推。
例如：某12V蓄电池2小时的额定容量为10Ah，则蓄电池在充满电后，以10／2＝5A 的电流恒流放电，端电压下降到10.5V时停止放电，记录蓄电池放电时间。
蓄电池容量（安时）＝放电电流（安培）×时间（小时）例如：放电电流5A，放电时间为2小时15分（即2.25小时），则蓄电池容量＝5安培×2.25小时＝11.25安时3系统功能概述及参数指标电动自行车实时监测仪的主要功能是实时监测电动自行车的电压、电流以及容量。
仪器采用3接标准5号电池，在一般上电即可买到十分方便。
具有低功耗的设计特点，可做到连续工作150小时以上。
1、画出典型计算机控制系统的基本框图，说明计算机控制系统的工作原理。
2、谈谈光电耦合器的结构、作用、用法。
3、给出计算机控制系统模入通道的典型组成结构，说明各部分作用。
4、设计DAC0832双极性输出电路，输出范围为（－5V～＋5V）。
要求推导出输出电压计算公式，并指出基准参考电压Vref取什么电压值？
5、在模拟量输入中，信号调理电路是和之间的桥梁；在模拟量输出通道中，信号调理电路是和的桥梁。
6、D/A变换器的精度主要由线性误差、偏置误差和的大小决定的。
7、说明固态继电器（SSR）中光电耦合器、零交叉电路的作用？在下面的电路图中，若使交流回路接通，I/O接口电路应输出高电平还是低电平？。
1.1计算机控制系统是由哪级部分组成的？各部分作用硬件组成：微控制器或微处理器、ROM 、RAM 、外部设备、网络通信接口、实时时钟、电源。
软件组成：系统软件和应用软件。
作用：硬件中有A/D 称为模拟数字转换器，它包括采样保持和量化，其输出为数字形式，何时采样由计算机控制。
D/A 称为数字模拟转换器，它是将数字信号转换成模拟信号形成控制量。
应用软件根据要解决的问题而编写的各种程序，系统软件包括 操作系统，开发系统1.2.为适应控制现场的工作环境，对工业控制机有何要求？1）适应性（2）可靠性（3）实时性（4）扩展性结构：（1）基于通用计算机的结构（2）基于嵌入式系统的结构1.3. 何为内、外部总线？各有哪几类，说明常用外部总线RS232,RS485有何特点，电平特性，适用场合？2.1.何谓IO 接口？在计算机控制系统中为什么要有IO 接口？（1）解决主机CPU 和外围设备之间的时序配合和通信联络问题 （2）解决CPU 和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题 （3）解决CPU 的负载能力和外围设备端口的选择问题2.2.计算机与外围设备交互信息有哪几种控制方式？各有何优缺点？（1）解决主机CPU 和外围设备之间的时序配合和通信联络问题 （2）解决CPU 和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题 （3）解决CPU 的负载能力和外围设备端口的选择问题（2）串行通信。
全双工方式 RS-422 ,RS-232。
半双工方式 RS-485（3）同步通信。
要求收发双方具有同频同相的同步时钟信号，每帧信息开始加特定的同步字符，不允许有间隙（3）同步通信。
要求收发双方具有同频同相的同步时钟信号，每帧信息开始加特定的同步字符，不允许有间隙（4）异步通信 。
开始位，停止位，发送的字符间允许有间隙2.3.在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样保持器，为什么？试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响？采样保持器的作用：A/D 转换器完成一次A/D 转换总需要一定的时间。
计算机控制技术作业08级1班 赵一婕 20083015800591. 某离散系统如图所示，分析该系统的过渡(动态）过程。
设系统输入是单位阶跃函数解:（1）matlab 源程序：T=1;num=[0,0,1];den=[1,1,0];sys=tf(num,den);[num1,den1]=c2dm(num,den,T,'zoh');[num2,den2]=cloop(num1,den1);sys2=tf(num2,den2,1);num3=[1,0];den3=[1,-1];sys3=tf(num3,den3,1);Cz=sys2*sys3;r=ones(1,101);c1=filter(num2,den2,r);z1=0:100;plot(z1,c1,'-')grid ongtext('T=1')运行结果：()1z R z z =-（2）T=1改为T=2,与之相应sys2，sys3后面括号中的1也改为2。
运行结果：（3）matlab源程序：syms sF=ilaplace(1/(s*(s+1)));Gz=ztrans(F);[num1,den1]=numden(Gz);n1=sym2poly(num1);d1=sym2poly(den1);[num2,den2]=cloop(n1,d1);Qz=tf(num2,den2,1);num3=[1,0];den3=[1,-1];Rz=tf(num3,den3,1);Cz=Qz*Rz;r=ones(1,101);c=filter(num2,den2,r);z=0:100;plot(z,c,'-')grid ongtext('K=1')运行结果：（4）matlab源程序：将（3）程序中的1/(s*(s+1))改为5/(s*(s+1))运行结果：5(3）应用劳斯稳定判据确定系统稳定的K值的取值范围解：源程序：syms T1 K sF=K/( s*(T1*s+1));Gt=ilaplace(F);Gz=ztrans(Gt);Qz=Gz/(Gz+1);[num1,den1]=numden(Qz)运行结果：num1 =-(K*z - (K*z)/exp(1/T1))*(z - 1/exp(1/T1) + z/exp(1/T1) - z^2)den1 =(z - 1/exp(1/T1) + z/exp(1/T1) - z^2)*(z - 1/exp(1/T1) - K*z + z/exp(1/T1) - z^2 + (K*z)/exp(1/T1))特征方程为：den=0, 对特征方程进行Z-W变换，即Z=（1+W）/(1-W),运用劳斯稳定判据来判断系统的稳定性5（6）a=1/s,K=1,T=1s,输入为单位阶跃序列，试分析系统的过渡过程。
中国地质大学()远程与继续教育学院计算机控制技术 课程作业1（共 3 次作业） 学习层次：专升本 涉及章节：第1章 ——第2章1、绘制计算机控制系统基本框图，简述在计算机控制系统中，计算机的作用?2、什么叫采样保持器？推导零阶保持器的传递函数。
为什么闭环控制系统一般均采用零阶保持器而不用高阶保持器？3、比较开环系统与闭环系统的结构特点，说明其优缺点？4、试求下列函数的z 变换 Tta t e =)()1(()()223e t t e t =-21)()3(ss s E +=)2)(1(3)()4(+++=s s s s s E 5、试确定下列函数的终值()()()11112E z Tz z =---)208.0416.0)(1(792.0)()2(22+--=z z z z z E 6、试分别用部分分式法、长除法和留数法求下列函数的z 反变换。
()()()()11012E z zz z =--211213)()2(---+-+-=zz z z E 7、试用z 变换法求解下列差分方程：)0(0)(,)(1)()()(8)1(6)2()1(≤===++-+k k c k k r k r k c k c k c),2,1,0(,)(0)()0()()()1(2)2()2(Λ=====++++n n n r T c c k r k c k c k c()()()()()()(),()33621116001120c k c k c k c k c c c ++++++====)2/cos()(6)1(5)2()4(πk k c k c k c =++++ 0)1()0(==c c8、设开环离散系统如题8图所示，试求开环脉冲传递函数)(z G 。
题8图9、试求下列闭环离散系统的脉冲传递函数)(z Φ或输出z 变换)(z C 。
10、试求下列闭环离散系统的输出z 变换)(z C 。
题10图参考答案1、答：计算机控制的基本框图如图所示计算机的作用主要有三个方面：①信息处理，对于复杂的控制系统，输入信号和根据控制规律的要现的输出偏差信号的计算工作量很大，采用模拟解算装置不能满足精度要求，因而需要采用计算机进行处理；②用计算机的软件程序实现对控制系统的校正以保证控制系统具有所要求的动态特性；③由于计算机具有快速完成复杂的工程计算的能力，因而可以实现对系统的最优控制、自适应控制等高级控制功能及多功能计算调节。
1 什么是计算机控制系统？它由哪几个部分组成？2 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？现场总线的定义，与集散控制系统相比有哪些优势。
举出至少3中有影响的现场总线。
3 实时、在线方式和离线方式的含义是什么？在线与实时的区别4 工业控制机的哪几个部分组成？各部分的主要作用是什么？工业控制机的特点有哪些？5 什么是接口、接口技术和过程通道？6 某炉温度变化范围为 0～1500 ,要求分辨率为3 ,温度变送器输出范围为0～5V。
若A/D转换器的输入范围也为 0～5V,则求A/D 转换器的字长应为多少位？7 某执行机构的输入变化范围为4～20mA,灵敏度为0.05mA,应选D/A 转换器的字长为多少位？8 采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟器输入通道中都需要采样保持器？为什么？9 一个8位 A/D 转换器，孔径时间为100μs, 如果要求转换误差在A/D 转换器的转换精度 (0.4 %) 内，求允许转换的正选波模拟信号的最大频率是多少？10某热处理炉温度测量仪表的量程为200℃～800℃，在某一时刻计算机采样并经数字滤波后的数字量为0CDH，求此时温度值为多少 ? ( 设仪表量程为线性的)11什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？什么是数字滤波？举出常用五种数字滤波方法并指出其应用场合。
12计算机控制系统中有哪几种地线？请画出回流法地线和一点接地示意图。
13 什么是数字PID位置型控制算法和增量型控制算法？试比较他们的优缺点。
数字PID的参数整定方法。
14 已知模拟调节器的传递函数为试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算法，设采用周期 T=0.2s。
积分分离、微分先行和不完全微分的原理及其应用场合。
Pid参数整定方法。
数字pid的组成部分，设定值和偏差值处理、正作用反作用以及自动手动方式切换。
15 多变量解耦的概念和条件以及方法。
16 PLC-DCS通讯方式以及相关概念。
计算机控制技术课程作业课程设计目的：对闭环反馈系统有更深刻，而且更感性的认识；更清晰地理解反馈值跟踪给定值这一闭环控制中最为常见的现象；所需知识：自动控制理论-----稳定性判据；Matlab 基本知识-----编写简单指令，在Simulink 下搭建仿真模型；原理介绍：CELVDRVTiU控制器D onV refV O电压传感器上图为闭环控制的Boost DC/DC 变换器，所谓Boost 是升压之意，即通过控制，该变换器不仅可以使输出电压稳定在给定值，而且输出电压必定是高于输入电压的。
输入电压一定时，如果控制器类型及参数设计合理，通过上述控制电路可以使输出电压稳定在给定值。
作业要求：1） 令控制器传递函数为)(s G ，占空比)(on D 到输出电压之间的传递函数为2101+⋅s s ，据此绘制出完整的闭环传递函数框图；2） 令控制器传递函数为1)(=s G ：a) 绘出此时的闭环控制系统传递函数框图；b) 在silulink 下搭出仿真模型,并以阶跃信号作为给定值进行仿真，在示波器中给出阶跃信号和Vo 的波形，展示输出电压是否能够稳定在给定值；c) 写出开环传递函数D(s)；在Matlab 下绘制开环传递函数Bode图，分析该Bode 图，指出系统是否稳定，并与b ）中给出的仿真结果呼应。
3） 令控制器传递函数=)(s G 24.5 4.5ss s +++： a)绘出此时的闭环控制系统传递函数框图；b)在silulink 下搭出仿真模型,并以阶跃信号作为给定值进行仿真，在示波器中给出阶跃信号和Vo 的波形，展示输出电压是否 能够稳定在给定值,指出系统是否是稳定的；c)写出开环传递函数D(s)；在Matlab 下绘制开环传递函数Bode图，分析该Bode 图，指出系统是否稳定，并与b ）中给出的仿真结果呼应。
4） 令控制器为PI 控制器，传递函数为ss G 105.1)(+=：a)绘出此时的闭环控制系统传递函数框图；b)在silulink 下搭出仿真模型,并以阶跃信号作为给定值进行仿真，在示波器中给出阶跃信号和Vo 的波形，展示输出电压是否 能够稳定在给定值,指出系统是否是稳定的；c)写出开环传递函数D(s)；在Matlab 下绘制开环传递函数Bode图，分析该Bode 图，指出系统是否稳定，并与b ）中给出的仿真结果呼应。
1.1计算机控制系统是由哪级部分组成的？各部分作用硬件组成：微控制器或微处理器、ROM 、RAM 、外部设备、网络通信接口、实时时钟、电源。
软件组成：系统软件和应用软件。
作用：硬件中有A/D 称为模拟数字转换器，它包括采样保持和量化，其输出为数字形式，何时采样由计算机控制。
D/A 称为数字模拟转换器，它是将数字信号转换成模拟信号形成控制量。
应用软件根据要解决的问题而编写的各种程序，系统软件包括 操作系统，开发系统1.2.为适应控制现场的工作环境，对工业控制机有何要求？1）适应性（2）可靠性（3）实时性（4）扩展性结构：（1）基于通用计算机的结构（2）基于嵌入式系统的结构1.3. 何为内、外部总线？各有哪几类，说明常用外部总线RS232,RS485有何特点，电平特性，适用场合？2.1.何谓IO 接口？在计算机控制系统中为什么要有IO 接口？（1）解决主机CPU 和外围设备之间的时序配合和通信联络问题 （2）解决CPU 和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题 （3）解决CPU 的负载能力和外围设备端口的选择问题2.2.计算机与外围设备交互信息有哪几种控制方式？各有何优缺点？（1）解决主机CPU 和外围设备之间的时序配合和通信联络问题 （2）解决CPU 和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题 （3）解决CPU 的负载能力和外围设备端口的选择问题（2）串行通信。
全双工方式 RS-422 ,RS-232。
半双工方式 RS-485（3）同步通信。
要求收发双方具有同频同相的同步时钟信号，每帧信息开始加特定的同步字符，不允许有间隙（3）同步通信。
要求收发双方具有同频同相的同步时钟信号，每帧信息开始加特定的同步字符，不允许有间隙（4）异步通信 。
开始位，停止位，发送的字符间允许有间隙2.3.在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样保持器，为什么？试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响？采样保持器的作用：A/D 转换器完成一次A/D 转换总需要一定的时间。
第1篇一、引言随着科学技术的飞速发展，计算机控制技术在各个领域得到了广泛的应用。
为了深入了解计算机控制技术的原理和应用，我们小组开展了计算机控制技术的实践研究。
本文将详细阐述实践过程中的理论分析、实验设计、结果分析及结论等内容。
二、实践目的1. 掌握计算机控制技术的原理和方法；2. 熟悉计算机控制系统的设计与实现；3. 提高动手能力和实际操作技能；4. 培养团队合作精神。
三、实践内容1. 计算机控制技术基本原理（1）计算机控制系统的组成：传感器、控制器、执行器、被控对象；（2）控制算法：PID控制、模糊控制、神经网络控制等；（3）计算机控制系统的稳定性分析：劳斯-赫尔维茨判据、奈奎斯特判据等。
2. 计算机控制系统设计与实现（1）选择合适的控制器：根据被控对象的特性，选择合适的控制算法和控制器；（2）设计控制系统：根据控制算法，设计控制系统的结构；（3）编写控制程序：使用编程语言（如C/C++、Python等）编写控制程序；（4）硬件搭建：搭建控制系统所需的硬件平台，如单片机、PLC、PLC编程软件等。
3. 实验设计与实施（1）实验目的：验证所设计的计算机控制系统的性能；（2）实验方案：根据被控对象的特点，设计实验方案，包括实验内容、实验步骤、实验数据采集等；（3）实验实施：按照实验方案进行实验，记录实验数据；（4）数据分析：对实验数据进行分析，评估控制系统的性能。
四、实践过程1. 理论学习小组成员共同学习了计算机控制技术的基本原理、控制算法、稳定性分析等相关理论知识，为后续的实践奠定了基础。
2. 系统设计与实现根据被控对象的特性，我们选择了PID控制算法作为控制策略。
在硬件平台上，我们选择了单片机作为控制器，传感器采集被控对象的信号，执行器根据控制器的指令进行动作。
编写了控制程序，实现了计算机控制系统的基本功能。
3. 实验设计与实施（1）实验内容：测试计算机控制系统的响应速度、稳定性、抗干扰能力等性能指标；（2）实验步骤：搭建实验平台，连接传感器、控制器、执行器，编写控制程序，运行实验；（3）实验数据采集：记录实验过程中的各项性能指标，如系统响应时间、稳态误差、超调量等；（4）数据分析：对实验数据进行处理和分析，评估控制系统的性能。
题目一：要求：1、 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节()1sKe G s Ts τ-=+的温度控制系统和给定的系统性能指标： ✧ 工程要求相角裕度为30°～60°，幅值裕度>6dB✧要求测量范围-50℃～200℃，测量精度0.5％，分辨率0.2℃2、 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图，并转化为系统结构图；3、 选择一种控制算法并借助软件工程知识编写程序流程图； 用MATLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证；一、系统结构模型本系统采用简单回路计算机控制系统，其输入为温度设定值，输出为调节控制信号，整个系统由以下图所示各部分组成。
1、如下图所示为简单回路计算机控制系统框图，由输入设定值与系统输出值的偏差传递到数字控制器，并产生控制信号，针对本设计所假定的特定控制对象温度进行循环重复式的校正和调节。
2、如下图所示为本设计计算机控制系统的硬件结构框图（简单回路计算机控制系统的结构图），主要由模拟输入通道和模拟输出通道组成，通过该回路对控制对象不断的调整，指导满足系统要求及各项性能指标。
二、各部分程序流程图由于要使用计算机作为控制设备，要对温控对象实现较好的控制，使其满足较好的性能指标，故本设计采取程序主要包括如下部分：主程序T1中断程序采样中断程序达林算法程序等 各程序流程如下图所示：1、主程序主程序主要是对电路进行初始化，并且开相关的中断，使到设备对温度进行采样、控制，以及显示输出。
3、达林算法控制程序 计算数字控制器的控制信号， 每次读取e （k ），然后计算出参数， 输出控制序列u （k ），然后变换e （k －1）、e （k －2）， u （k －1），u （k －2）， 为下一次计算作准备。
达林算法程序流程图：开始初始化设定堆栈指针清显示缓冲起区设定T0控制字开中断扫描键盘温度显示T1中断程清标志停止输出返回主程序2、T1中断服务程开始读数据e （k ）计算参数计算数字控制器输出输出u （k ）控制变换e(k)和u （k ） e(k-2) ←e(k-1),e(k-1) ←e(k),u(k-2) ←u(k-1),u(k-1) ←u(k)返回4、采样程序用于对温度进行采样，对采样温度值的处理用了连续N 次，再取平均的方法得到最后的平均采样温度值。
在开始时，对采样设备进行初始化，设定采样次数以及计算次数，然后结束后，计算出平均值，进行A/D 转换，并输送给处理器。
采样程序流程图入口堆栈保护 确定采样次数 启动0809进行采样 记录数据，进行累加 返回计算采样数据平均值 进行A/D 转换传送数据采样次数是否减少为清空单元YN三、数字控制器设计（取θ= T/2） 本人学号200xxxxx 232，所以C ＝232根据设计要求，用matlab 计算出系统参数，确定系统的传递函数。
对于系统s T Kes G st ⋅+=⋅-1)(0式中：T ——时间常数 K ——调节系统总的放大倍数 t ——系统的纯滞后时间，且Ts N t ⋅=，Ts 为采样周期。
计算用程序：>> k=10*log(232*232-sqrt(232)) k =108.9319>> rand('state',232); >> t1=rand(1) t1 =0.0090θ=t1/2＝0.0045代入数据，系统的传递函数为：10090.09319.108)(0045.0+=-s e s G s其波特图为：由图可知，其幅值裕度与相角裕度均不符合要求，系统性能差，需要校正。
按照设计要求，运用计算机作为控制装置对系统进行校正。
当对象的纯延迟时间θ与对象惯性时间常数Tm 之比大于等于0.5时，采用常规PID 算法难于获得良好的系统性性能。
达林算法的目标是设计一个合适的数字控制器,使整个闭环系统的传递函数相当于一个带有滞后的一阶惯性环节，且它得纯时延时间与被控对象时延相同。
跟史密斯对比起来，达林算法比较适合的被控对象多为工业中的热工或化工过程中，被控对象具有纯滞后环节且容易引起系统超调和持续的振荡。
综合考虑之后，决定采用达林算法来进行数字控制器的设计。
由达林算法知：被控对象为带有纯滞后的一阶惯性环节：01()1ske G s s θτ-=+ ，假设其期望的闭环传递函数为：()1se H s s θτ-=+，其中s LT θ=，s T 为采样周期，L 为整数。
由此可得到：111)1(011)]()([)(-+---==z Kzs G s G Z z G L h σσ，])1(1)[1()1)(1()()1(1111+---------=L z z K z z D σσσσσ，其中：111(~)23ττ=；1//1;s T Ts e e ττσσ--==。
确定参数值过程：K=k =108.9319τ1 =0.0090θ=t1/2＝0.0045τ=（1/2~1/3）τ1=0.002Ts=θ/L=0.0090/2=0.00225 σ＝e －TS/t ＝e -1.125 ＝0.3247 σ1＝e －TS/t1＝e -0.25 ＝0.7788137788.0110.24)(---=z Z z G 3116753.03247.010218.00280.0)(------=z z z z D所以由()D z 表达式可以求出其差分方程为：()()(1)(1)(1)(2)u k Ae k Be k Cu k C u k =--+-+--；其中：11(1)A k σσ-=-=0.02801B A σ==0.0218C σ==0.3247 1- C=0.6753由此求得本系统其差分方程为：u(k)= 0.0280e （k ）－0.0218e （k －1）＋0.3247u （k －1）+0.6753u （k －2）四、系统仿真 1.2 0.810361 对设计后连续系统3136753.03247.016753.0)(*)()(-----==zz z z D z G z D k 进行分析由上图可知，幅值裕度为9.44db（大于6db的要求），相角裕度为68度（大于60度的要求），故设计符合规定。
2离散系统仿真系统结构图如下：通过示波器观察波形系统的波形稳态误差e（t）波形：数字调节器波形系统输出y（t）波形分析：系统到一定时间后稳态误差为0，数字调节器输出的控制信号稳定，系统输出与输入相匹配，由此可得系统性能良好。
七、抗干扰性分析1、当干扰信号为介跃信号（此时输入为0，干扰信号大小为10）稳态误差波形：系统输出波形分析：由图可得，当加一定的介跃干扰信号后，系统受到介跃信号的干扰，但到一定的时间后，由于系统具有抗干扰的功能，会自动消除干扰所带来的影响，恢复到回来的状态，如图所示，系统稳态误差到一定时间后为0 ，系统输出跟输入信号相匹配，故系统对于为介跃信号的干扰有较好的抗干扰作用。
2、干扰信号为脉冲信号（输入信号为0）干扰信号波形稳态误差波形系统输出波形分析：由图可得，当加一定的介跃干扰信号后，系统受到脉冲信号的干扰，但到一定的时间后，由于系统具有抗干扰的功能，会自动消除干扰所带来的影响，恢复到回来的状态，如图所示，系统稳态误差到一定时间后为0 ，系统输出跟输入信号相匹配，故系统对于为脉冲信号的干扰有较好的抗干扰作用。
3 系统现实情况模拟仿真：保持系统不变，分别在两个时段不同位置上加两个介跃信号，如下图所示：1、在输入处，加入一个r（t－10）＝100的介跃信号（即当t>＝10s时，r（t）＝100，当t<10s时，r（t）＝0），用来模拟在现实情况下，某一随机时刻，需要在控制过程中改变系统温度时，所需要的改变输入信号。
2、在控制过程处，加入一个r（t－20）＝10的介跃信号（即当t>＝20s时，r（t）＝10；当t<20s时，r（t）＝0），用来模拟在现实情况下，某一随机时刻，有干扰信号参入的系统中。
下图将仿真结果列出：稳态误差e（t）波形数字调节器输出波形系统输出波形分析：当系统输入突加给定时，稳态误差发生变化，数字调节器根据变化产生控制信号，使系统输出跟随输入信号的变化，达到稳定状态。
当又到系统受到干扰时，数字调节器再次根据稳态误差产生控制信号，消除干扰的影响，使到系统回复到稳定状态。
说明系统具有良好的调节性能以及抗干扰性能。
五、硬件设计1、复位和晶振电路：其中VCC为5V，晶振频率为12MHzD1的作用有两个：作用一是将复位输入的最高电压钳在Vcc+0.5V 左右，另一作用是系统断电时，将R0电阻短路，让C3快速放电，让下一次来电时，能产生有效的复位。
当80C52在工作时，按下S0开关时，复位脚变成低电平，触发80C52芯片复位。
2、单片机接口扩展电路：通过80C52的P20、P21、P22产生片选信号，通过74LS138的译码电路进行译码，分别对3片8155进行片选。
3、模拟输入通道：信号输入过程为：温度检测滤波整形放大 A/D转换并行接口8155CPU通过温度检测电路将温度信号转换成电流、电压信号，再通过滤波整形及放大电路，输入到A/D转换器中，通过8155的PC口控制A/D转换器的选通、采样、转换、读入，在同个采样周期重复进行上述过程，并取平均值作为该采样周期的值，再与给定信号比较，通过CPU的计算得出控制值，再通过模出通道对对象进行控制。
1）温度检测及整形滤波放大电路：如上图中所示，检测部分采用桥式压差检测电路，经过低通有源滤波放大电路，得到ADC0809的模拟输入电压（0－5V之间）信号,并将信号传送给AD0809IN0口。
2）其余部分连接电路：如上图中所示，左侧为8155芯片，右侧为ADC0809，温度检测及滤波整形放大电路得到的模拟输入信号由IN-0输入ADC0809，再通过8155传送给80C52.4、模拟输出通道：输出信号传递过程：CPU 并行接口8155D/A转换加热电压调节线路加热电压从CPU输出计算好的数字信号的控制量到模出通道的8155的A口连接的D/A，再由C口控制D/A的读入、转换，D/A输出的控制两用作同步脉冲线路的给定量，通过单相交流可控硅电压调压线路调节加热电压线路。
再通过检测电路把调节结果反馈回去，周而复始，最终使控制对象温度稳定控制在150℃。
1）DAC0832输出信号电路：如上图中所示，DAC0832输出为双极性输出电路，Uout作为调压电路晶闸管的触发电路的给定电压。
2）加热电压电路：如上图所示：主电路采用两只单向晶闸管反并联的形式，在交流电压的正半周期使其中一只晶闸管导通，在负半周期使另一只晶闸管导通。
开关为驱动电路部分的总开关，左边的灯用于指示开关是否接通，右边的灯用于指示负载上是不是有电压，控制电路通过控制反并联晶闸管的通断来控制加在负载上的电压大小。
