计算机控制原理课程设计

前 言

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它 以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的 其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或 不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、 积分、微分计算出控制量进行控制的。 1、比例（P）控制

比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。 2、积分（I）控制

在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的 或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器

《计算机控制技术》

课程设计报告

题 目： 液位单闭环计算机监控系统设计 院 （系）： 机电与自动化学院 专业班级： 自动化XX班 学生姓名： 某某 学 号： xxxxxxxxxx 指导教师： xxxx

2014年6月 23日至2014年 6 月 27日

Xxxxxxxxxxxxxx学校

计算机控制技术课程设计任务书

一、 设计（调查报告/论文）题目 题目1：流量单闭环计算机监控系统设计 题目2：液位单闭环计算机监控系统设计 题目2：液位流量串级计算机监控系统设计 二、 设计（调查报告/论文）主要内容 综合运用自动控制理论、计算机控制技术、过程控制系统等专业课程知识，在浙江求是高级过程控制实验台上进行流量单闭环计算机监控系统设计。系统包含上位机、下位机、实际流量控制对象等部分。使用组态王6.51工业组态软件，自主设计并开发上位机监控界面，使用RS232转RS485接口进行上位机与下位机串口连接。下位机使用厦门宇光AI系列现场智能调节器

前 言

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它 以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的 其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或 不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、 积分、微分计算出控制量进行控制的。 1、比例（P）控制

比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。 2、积分（I）控制

在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的 或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器

西安石油大学

课 程 设 计

电子工程学院 自动化专业 自1201班 题 目 《计算机控制技术》课程设计 油库安全监控系统硬件设计一（采用板卡方案） 学号201105080316学生郑志梁 指导老师徐 竟 天

二○一五年十月

《计算机控制技术》

课程设计任务书

题 目 学生姓名 郑志梁 油库计算机监控系统硬件设计一（采用板卡方案） 学号 201105080316 专业班级 自1201 课程设计主要完成某油库计算机监控系统硬件设计。要求运用已学过各类传感器、输入输出模块、工控计算机、现场总线等的知识，完成计算机监控系统硬件方案、设备选型、总体设计等各功能的设计。 要求熟悉相关计算机监控系统的硬件组成与设计方案，学会计算机监控系统硬件设计的步骤和方法，具有初步设计小型计算机监控系统硬件方案的能力。 课程设计内容及基本要求如下： 1.熟悉油库工艺流程、监控目标及监控要求。 2.学会常用的监控系统I/O硬件（各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等）参数及使用，了解其工作原理。 3.学会不同自动化设备厂家各类板卡、智能仪表、智能模块、PLC等的选型，能用所选厂家硬件搭建符合工艺流程和监控目标的硬件系统。 4.完成监控系统硬件方

集油站安全监控系统硬件设计六(采用板卡、模块方案)

第一章 绪论

1.1 国内外集油站现状

目前,我国大部分油田已处在开发后期,采出液含水率较高,原油在处理、输送、储备过程中造成很大的能源损耗。在整个油气集输系统中,能量消耗最多的就是集油站。科学有效地对集油站进行用能分析评价和潜力预测,可以有效降低集油站的能耗,为企业带来更大的经济效益,具有重要的现实意义。 分析集油站的工艺流程特点,以及主要能耗设备,判定出集油站节能的潜力,通过节能改造为企业带来可观的经济效益,因此印证了对集油站进行能耗分析的必要性。通过比较集油站和石化企业用能的相近性,采用石化企业的能量分析方法―“三环节”法分析集油站能耗情况。

美国海湾石油公司于1954年十月，建立了世界上第一套自动监控输送系统装置（简称LACT）。解决了原油的自动收集、处理、计量和输送问题。到1967年底，美国陆地石油公司已有75%的原油采用LACT装置。在LACT应用的同时一些原油处理站出现了以闭环控制为特点的自动控制系统。

20世纪90年代，DCS的功能越来越强，工作也越来越可靠，所以集油站开始使用DCS技术进行控制。美国OPTO22公司于1996推出新型ME系统，它建立在OPTO22公司二十多年的 I

液位流量串级计算机

《计算机控制技术》

课程设计报告

题 目： 液位单闭环计算机监控系统设计 院 （系）： 机电与自动化学院 专业班级： 自动化XX班 学生姓名： 某某 学 号： xxxxxxxxxx 指导教师： xxxx

2014年6月 23日至2014年 6 月 27日

Xxxxxxxxxxxxxx学校

计算机控制技术课程设计任务书

液位流量串级计算机

一、 设计(调查报告/论文)题目 题目 1:流量单闭环计算机监控系统设计 题目 2:液位单闭环计算机监控系统设计 题目 2:液位流量串级计算机监控系统设计 二、 设计(调查报告/论文)主要内容 综合运用自动控制理论、计算机控制技术、过程控制系统等专业课程 知识， 在浙江求是高级过程控制实验台上进行流量单闭环计算机监控系统 设计。系统包含上位机、下位机、实际流量控制对象等部分。使用组态王 6.51 工业组态软件， 自主设计并开发上位机监控界面， 使用 RS232 转 RS485 接口进行上位机与下位机串口连接。下位机使用厦门宇光 AI 系列

集油站安全监控系统硬件设计六(采用板卡、模块方案)

第一章 绪论

1.1 国内外集油站现状

目前,我国大部分油田已处在开发后期,采出液含水率较高,原油在处理、输送、储备过程中造成很大的能源损耗。在整个油气集输系统中,能量消耗最多的就是集油站。科学有效地对集油站进行用能分析评价和潜力预测,可以有效降低集油站的能耗,为企业带来更大的经济效益,具有重要的现实意义。 分析集油站的工艺流程特点,以及主要能耗设备,判定出集油站节能的潜力,通过节能改造为企业带来可观的经济效益,因此印证了对集油站进行能耗分析的必要性。通过比较集油站和石化企业用能的相近性,采用石化企业的能量分析方法―“三环节”法分析集油站能耗情况。

美国海湾石油公司于1954年十月，建立了世界上第一套自动监控输送系统装置（简称LACT）。解决了原油的自动收集、处理、计量和输送问题。到1967年底，美国陆地石油公司已有75%的原油采用LACT装置。在LACT应用的同时一些原油处理站出现了以闭环控制为特点的自动控制系统。

20世纪90年代，DCS的功能越来越强，工作也越来越可靠，所以集油站开始使用DCS技术进行控制。美国OPTO22公司于1996推出新型ME系统，它建立在OPTO22公司二十多年的 I

计算机控制课程设计（自动化11级2班）

一、选题与提交形式

1、2人一组，题目不得重复，原则上从下面21题选择。

2、最终提交成果：课程设计报告（每人一份，报告开头注明组内同学分工及完成情况）），不少于4000字。 3、设计时间：2周

二、设计题目

1、基于串口的步进电机综合控制设计

编写程序实现串口控制步进电机的正传、反转、速度控制。通过PC机的超级终端显示步进电机的工作状态、控制菜单，从超级终端输入步进电机的控制命令。 设计目的：

1）掌握步进电机工作原理； 2）掌握串口通信编程方法； 3）掌握步进电机控制方法。 设计要求：

1)编写串口驱动程序； 2)编写步进电机驱动程序； 3)画出程序流程图；

2、集油站安全监控系统硬件设计

主要完成某集油站安全监控系统硬件设计。要求运用已学过各类传感器、输入输出模块、工控计算机、现场总线等的知识，完成安全监控系统硬件方案、设备选型、总体设计等各功能的设计。要求熟悉相关计算机安全监控系统的硬件组成与设计方案，学会计算机监控系统硬件设计的步骤和方法，具有初步设计小型计算机安全监控系统硬件方案的能力。 课程设计内容及基本要求如下：

1熟悉集油站工艺流程、监控目标及监控要求。

2.学会常用的

09级计算机控制课程设计题目

1、减速直流电机角度控制

将减速直流电机的输出轴与单圈电位器的轴连接，利用电位器进行角度测量，设计H桥功率驱动电路，采用PWM驱动电动机正反转，设计单片机控制板实现0~180.0度电机角度控制，控制精度±0.5度，通过键盘进行角度设置，实际角度可以实时显示。

2、暗室光亮度控制

制作暗室和窗帘驱动装置，利用电机控制窗帘的开度控制暗室亮度，通过光敏电阻测暗室的亮度，设计单片机控制板实现暗室亮度的自动控制，通过键盘进行亮度设置，实际亮度可以实时显示。

3、LED调光灯亮度控制

设计LED线性驱动电路和光敏管进行亮度测量电路，再用设计单片机控制板输出PWM,调节LED驱动功率，实现亮度的自动控制，通过键盘进行亮度设置，实际亮度可以实时显示。

4、半导体制冷片温度控制

设计半导体制冷片的线性驱动电路和热敏元件的测温电路，再设计单片机控制板来调节制冷电压，实现温度控制，控制范围15~25度，控制精度±0.5度，通过键盘进行温度设置，实际温度可以实时显示。

5、线性电源的电压控制

利用功率管和运放设计DC/DC降压控制电路（不允许用稳压芯片），采用TL431作为A/D的基准电压，设计单

课 程 设 计

课程名称 计算机控制技术 题目名称 高精度直流电机调速系统 学生学院 信息工程学院 专业班级 应用电子技术2班 学 号 XXXXXXXXXXX 学生姓名 胡丛滟 指导教师 黄国宏

2014 年 06 月 16 日

1

目录

一、方案论证................................................................................................................3

1.1. PID算法...........................................................................................................3 1.2. 简易工程发整定PID参数........................................