《微机控制技术课程设计》任务书

1、微型计算机控制技术课程设计任务书题目1煤气罩式退火炉温度控制系统设计煤气罩式退火炉主要用于对冷轧钢板进行热处理，采用高炉煤气作为燃料。其炉体结构如图所示，它有内罩与外罩，在内罩内放入退火钢卷，并投入保护外罩性气体防止氧化。燃烧在内罩与外罩之间进行。12个喷嘴分为上下两层，每层六个环绕排列。煤气和空气 的喷燃比由连接两个阀门的连杆所固定，这样在燃烧 时，其空燃比不变。炉温控制系统测点为保护性气体 温度T1,目前工艺定为控制温度。煤气和空气阀均为 蝶阀，由一台电动执行器通过连杆共同带动。整个系 统可以认为是以保护气体温度为输出，以电动执行器 带动的蝶阀开度(对应于煤气输入量)为输入的一个单输出单输

2、入的温度控制系统。系统模型:G(s)二0.148827.667s 1.70se工艺要求退火温度工艺要求温度在升稳、保温过程中按一定的工艺曲线升温和保温，在此过程中，实际温度与 给定工艺温度曲线的偏差不许超过土20C，而降温过程为自由降温，温控系统不起作用。温度y在y1 ( 400C)温度内，保护气体温度在供气阀门开到最大情况下，以自由升温的速率在最短时间内升到y1 (400C)。从y1开始到y2 ( 700C)的保温点，温度按 4575C /h的速率上升，此段为升温段。到达 y2点，则开始进入保温段，以 y2为恒值温度进行保温。钢卷保温(t3t2 )后停火，进入降温段，在此 段中温控系统停用。

3、要求实现系统基本功能微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。课程设计内容一、总体方案设计熟悉工艺、进行对象分析，系统要求、系统功能设计。二、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型和系统总线；2. 设计支持计算机工作的外围电路（ EPROM RAM键盘、显示、通信端口等）；3. 设计输入输出通道（温度测量、控制输出电路等）；4. 选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元件，给出具体的类型、型号及量程范围（要求说明选择原则，并给出出处，给出所选产品的详细参数。）三、数字控

4、制器设计根据对象特性设计合适的数字控制器，给出具体的控制算法。四、控制算法仿真采用matlab软件对控制算法进行仿真，并对控制器参数进行整定和调整五、软件设计1. 画出系统程序框图；2. 编写数字调节器软件模块；3. 编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序4. 编写输出控制程序模块；5. 其它程序模块。六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在 16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书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、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3. 课程设计说明书应

5、有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。微型计算机控制技术课程设计任务书题目2:电阻加热炉温度控制系统设计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。本控制对象电阻加热炉功率为8KVy由220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。系统模型：羸聲墨墨簣f L-cc CoddI:':.:"1?MB:-3:1e:j;:3="1三:dfi-:d:l三F:.l:_J二

6、三:三J jHistlsItBH电阻丝温度TG(s)二2.8e"s178s 1工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50350C,升温和降温阶段的温度控制精度为土5 C,保温阶段温度控制精度为土 2C。温度y微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。课程设计内容、总体方案设计熟悉工艺、进行对象分析，系统要求、系统功能设计。二、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型和系统总线；2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM RAM键盘、显示、通信端口

7、等）；3. 设计输入输出通道（温度测量、触发驱动电路等）；4. 选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元件，给出具体的类型、型号及量程范围（要求说明选择原则，并给出出处，给出所选产品的详细参数。）三、数字控制器设计根据对象特性设计合适的数字控制器，给出具体的控制算法。四、控制算法仿真采用matlab软件对控制算法进行仿真，并对控制器参数进行整定和调整五、软件设计1. 画出系统程序框图；2. 编写数字调节器软件模块；3. 编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序4. 编写输出控制程序模块；5. 其它程序模块。六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3幅面）。课程设计说明书要求1.

8、课程设计说明书应书写在 16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书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、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3. 课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。蒸煮过程是制浆造纸生产中的关键工序之一，对于整个造纸生产过程中纸浆得率和纸的质量有很大影 响。它要求根据原料的特点、纸浆的质量和生产设备的实际情况制定出合理的蒸煮工艺，确定装球量、用 碱量、蒸煮温度和压力。造

9、纸厂蒸煮车间有五个蒸球，依靠调节其进气量以达到控制蒸球工作压力和温度, 调节喷料阀控制装料量。人工控制准确性和实时性差，浪费能源。因此需要用微机控制技术实现该过程的 自动控制。温度控制系藐蒸汽调节控制要求保证蒸球的实际工作温度准确跟踪给定温度曲线，允许偏差为土1C。典型的蒸煮过程工艺温度曲线如图所示。被控过程传递函数：恥“讒严要求实现系统基本功能 微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。 模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。课程设计内容一、总体方案设计熟悉工艺、进行对象分析，系统要求、系统功能设计。二

10、、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型和系统总线；2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM RAM键盘、显示、通信端口等）；3. 设计输入输出通道（温度测量、控制输出电路等）；4. 选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元件，给出具体的类型、型号及量程范围（要求说明选择原则，并给出出处，给出所选产品的详细参数。）三、数字控制器设计根据对象特性设计合适的数字控制器，给出具体的控制算法。四、控制算法仿真采用matlab软件对控制算法进行仿真，并对控制器参数进行整定和调整五、软件设计1. 画出系统程序框图；2. 编写数字调节器软件模块；3. 编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序4. 编

11、写输出控制程序模块；5. 其它程序模块。六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3幅面）。课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书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、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3. 课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。蒸煮过程是制浆造纸生产中的关键工序之一，对于整个造纸生产过程中纸浆得率和纸的质量有很大影

12、 响。它要求根据原料的特点、纸浆的质量和生产设备的实际情况制定出合理的蒸煮工艺，确定装球量、用 碱量、蒸煮温度和压力。造纸厂蒸煮车间有五个蒸球，依靠调节其进气量以达到控制蒸球工作压力和温度, 调节喷料阀控制装料量。人工控制准确性和实时性差，浪费能源。因此需要用微机控制技术实现该过程的 自动控制。压力控制系统示意图控制要求蒸球的实际工作压力准确跟踪给定压力曲线，允许偏差为土O.OIMpa。典型的蒸煮过程工艺压力曲线如图所示。Pi低压保压值,P2高压保压值，Ti 空转时间，T2升低压时间,T3低压保压时间， T4升高压时间，T5高压保压时间被控过程传递函数G°(s)二1.125120s要

13、求实现系统基本功能 微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。 模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。课程设计内容一、总体方案设计熟悉工艺、进行对象分析，系统要求、系统功能设计。二、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型和系统总线；2. 设计支持计算机工作的外围电路（ EPROM RAM键盘、显示、通信端口等）；3. 设计输入输出通道（压力、温度测量、控制输出电路等）；4. 选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元件，给出具体的类型、型号及量程范围（要求说明选择原则，并给出出处，给出所选产品的详细参数。）

14、三、数字控制器设计根据对象特性设计合适的数字控制器，给出具体的控制算法。四、控制算法仿真采用matlab软件对控制算法进行仿真，并对控制器参数进行整定和调整五、软件设计1. 画出系统程序框图；2. 编写数字调节器软件模块；3. 编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序4. 编写输出控制程序模块；5. 其它程序模块。六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书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、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3. 课程设计说

15、明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。蒸煮过程是制浆造纸生产中的关键工序之一，对于整个造纸生产过程中纸浆得率和纸的质量有很大影 响。它要求根据原料的特点、纸浆的质量和生产设备的实际情况制定出合理的蒸煮工艺，确定装球量、用 碱量、蒸煮温度和压力。造纸厂蒸煮车间有五个蒸球，依靠调节其进气量以达到控制蒸球工作压力和温度, 调节喷料阀控制装料量。人工控制准确性和实时性差，浪费能源。因此需要用微机控制技术实现该过程的 自动控制。装料控制系统示意图装料控制系

16、窥料拉检测控制要求保证每个蒸球内的碱液浓度恒定，即碱液与水的流量比值为60: 40。被控过程传递函数Go(s)1.251 25s要求实现系统基本功能 微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。 模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。课程设计内容一、总体方案设计熟悉工艺、进行对象分析，系统要求、系统功能设计。二、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型和系统总线；2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM RAM键盘、显示、通信端口等）;3. 设计输入输出通道4. 选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元

17、件，给出具体的类型、型号及量程范围（要求说明选择原则，并给出出处，给出所选产品的详细参数。）三、数字控制器设计根据对象特性设计合适的数字控制器，给出具体的控制算法。四、控制算法仿真采用matlab软件对控制算法进行仿真，并对控制器参数进行整定和调整五、软件设计1. 画出系统程序框图；2. 编写数字调节器软件模块；3. 编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序4. 编写输出控制程序模块；5. 其它程序模块。六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3幅面）。课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在 16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。

18、2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3. 课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能 的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部 分组成，瓷件烧成温度在 1320C左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。排烟风、助

19、燃风将直接影响烧成带的温度场，急冷风会影响最终产品的质量。温度控制系统将采集的各点温度值，经A /D转换后与设定值进行比较，控制器输出经由D / A变换， 变成420mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动蝶形阀调节喷嘴的煤气进给量，从而控制烧成带的温度。 12只温度传感器与12个喷嘴一一对应。窑温控制示意图控制要求窑温控制在1320 ± 10 C范围内。被控过程传递函数Go(s)e "0s2.253(125s)要求实现系统基本功能 微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。 模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出

20、值，参数报警时有灯光报警。课程设计内容、总体方案设计熟悉工艺、进行对象分析，系统要求、系统功能设计。二、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型和系统总线；2. 设计支持计算机工作的外围电路（ EPROM RAM键盘、显示、通信端口等）；3. 设计输入输出通道（温度测量、控制输出电路等）；4. 选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元件，给出具体的类型、型号及量程范围（要求说明选择原则，并给出出处，给出所选产品的详细参数。）三、数字控制器设计根据对象特性设计合适的数字控制器，给出具体的控制算法。四、控制算法仿真采用matlab软件对控制算法进行仿真，并对控制器参数进行整定和调整五、软件设计1.

21、画出系统程序框图；2. 编写数字调节器软件模块；3. 编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序4. 编写输出控制程序模块；5. 其它程序模块。六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3幅面）。课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在 16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书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、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3. 课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内

22、容和引用的相关知识。目前我国陶瓷隧道窑炉大多采用人工或简单仪表控制，要想使窑炉长期达到最佳工作状态是不可能 的，造成产品合格率、一级品率一直处于较低的水平。陶瓷隧道窑炉是由预热带、烧成带和冷却带三个部 分组成，瓷件烧成温度在 1320C左右，窑内温度场主要由烧成带12对喷嘴燃冷煤气产生，窑炉系统用8组风机来调节窑内的压力场。压力控制系统将采集的各点压力值，经A/D转换后与设定值进行比较，控制器输出经由D/ A变换，变成420mA形式模拟量输出给电动执行器，驱动风机调节调节挡板，从而控制排烟风机和助燃风机来调节烧成带的压力。窑压力控制示意图控制要求窑温控制在1320 ± 10 C范围内

23、。1 4被控过程传递函数G°(s)(1 +25s)(1 +40s)要求实现系统基本功能 微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。 模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。课程设计内容一、总体方案设计熟悉工艺、进行对象分析，系统要求、系统功能设计。、硬件的设计和实现1. 选择计算机机型和系统总线；2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM RAM键盘、显示、通信端口等）;3. 设计输入输出通道4. 选择合适的传感器、变送器及执行机构或控制元件，给出具体的类型、型号及量程范围（要求说明选择原则，

24、并给出出处，给出所选产品的详细参数。）三、数字控制器设计根据对象特性设计合适的数字控制器，给出具体的控制算法。四、控制算法仿真采用matlab软件对控制算法进行仿真，并对控制器参数进行整定和调整五、软件设计1. 画出系统程序框图；2. 编写数字调节器软件模块；3. 编写A/D转换器处理程序模块；数字滤波程序4. 编写输出控制程序模块；5. 其它程序模块。六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3幅面）。课程设计说明书要求1. 课程设计说明书应书写在 16开纸上，书写应认真，字迹工整，设计说明书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、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。3. 课程设计说明书应有目录、摘要、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。煤气空气双室式热处理炉是用于机加小工件淬火、调质的 小型热处理炉，其工艺参数如下：工作温度：600 C900 C燃料种类：发生炉煤气燃料发热量5850KJ/m3 炉前煤气压力 17004500Pa燃料最大消耗量450m3炉底面积1.5 X 1.6m2工艺要求按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50350C,升温和