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,PID控制技术的推广和应用发挥了很大的作用。
通过PID控制技术,我们可以将直流电机转速恒定控制在指定转速上,且误差小,控制精度高,提升速度快。
基于此,我们提出计算机网络电机转速PID恒定控制系统----下位机的设计。
2. 课题关键问题和重难点
该毕业设计的关键任务是用电脑设计程序,以实现下位机系统界面设计,菜单设计,系统模型建立,算法程序设计,实现上位机与下位机的协作控制、状态监测等功能。
虽然PID控制和计算机网络相关知识在以前的课程中已经学过和实践过,但作为一个整体系统,将两个知识结合运用这是第一次,所以有很多地方需要还要仔细研究不断摸索。
此外对于C 的MFC库和网络应用,由于接触较早和掌握不够熟练,也没有真正设计过能使用的软件,因此在设计中需要认真学习和理解相关知识。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1,直流电动机控制的研究现状数字直流调速装置,从技术上,它能成功地做到从给定信号、调节器参数设定、直到触发脉冲的数字化,使用通用硬件平台附加软件程序控制一定范围功率和电流大小的直流电机,同一台控制器甚至可以仅通过参数设定和使用不同的软件版本对不同类型的被控对象进行控制,强大的通讯功能使它易和PLC等各种器件通讯组成整个工业控制过程系统,而且具有操作简便、抗干扰能力强等特点,尤其是方便灵活的调试方法、完善的保护功能、长期工作的高可靠性和整个控制器体积小型化,弥补了模拟直流调速控制系统的保护功能不完善、调试不方便、体积大等不足之处,且数字控制系统表现出另外一些优点,如查找故障迅速、调速精度高、维护简单,使其具备了广一阔的应用前景。
2,控制器的PID选择1、比例控制规律P:采用P控制规律能较快地克服扰动的影响,它的作用于输出值较快,但不能很好稳定在一个理想的数值,不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,但有余差出现。
它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、被控参数允许在一定范围内有余差的场合。
4. 研究方案
下位机系统界面与菜单设计:利用Visal C中自带的界面设计功能进行简单的菜单设计,方便测试软件时的操作以及与上位机之间的数据传输。
系统模型建立:根据下位机需要实现的控制传输功能,进行系统模型建立。
算法程序设计:多次测试数据,得到最佳的PID控制的数值。
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PID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 评阅教师评阅论文;第14周 准备参加答辩。
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