1. 研究目的与意义
计算机控制技术随着当代控制理论的建立和计算机网络技术的发展从而有了长足的进步,而在这一发展进程中,最小拍控制技术的推广和应用发挥了很大的作用。
最小拍控制就是要求闭环系统对于某种特定的输入在最少个采样周期内达到无静差的稳态使系统输出值尽快地跟踪期望值的变化。
因此最小拍控制实际上是时间最优控制。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:1、在数字随动控制系统中,要求系统的输出值尽快地跟踪给定值的变化,制定满足这一要求的一种离散化设计方法;2、最小拍控制要求闭环系统对于某种特定的输入在最少个采样周期内达到无静差的稳态;3、正确设计转速的程序,其偏差按某种控制算法进行计算,所得数字量输出信号经D/A转换接口直接驱动执行装置,对控制对象进行调节,使其保持在设定值上;4、选择合适的测速原件,更能精准的测出直流电动机的转速;5、直流电动机的转速控制系统的硬件设计,使基本硬件电路能满足初始速度为零。
难点: 1、如何实现最小拍控制系统对电机转速的控制; 2、如何合理编写软件程序,使之能精确测量出电动机的转速;3、如何减少转速稳态误差。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着科学技术的进步,人们越来越多地用计算机来实现控制系统,若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。
它是计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。
其中辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。
4. 研究方案
求得带零阶保持器的被控对象的广义脉冲的传递函数,根据系统的性能指标要求以及实现的约束条件构造闭环z传递函数,确定数字控制器的传递函数有确定控制算法并编写程序,在数字随动控制系统,要求系统的输出值尽快地跟踪给定值的变化,最小拍控制就是为满足这一要求的一种离散化设计方法。
对典型的参考输入信号,在到达稳态后,系统在采样点的输出值能准确跟踪输入信号,不存在静差。
在各种使系统在有限拍内到达稳态的设计中,系统准确跟踪输入信号所需的采样周期数应为最少。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定下位机控制方案并熟悉各种控制技术的工作原理;第 5 周 电机系统的数学模型建立及最小拍参数的估算方法的初步设定;第 6 周 阅读有关数据采集卡方面的资料,设计下位机软件采集通道;第 7 周 确定系统方案;第 8 周 设计下位机控制软件框图;第 9 周 设计软件程序;第10周 完善软硬件设计;第11周 软硬件联调/软件调试;第12周 进行毕业设计说明书写作,写业务总结,接收验收成果,接受答辩资格审查;第13周 评阅教师评阅论;第14周 准备参加答辩。
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