课程设计
内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书
学院：课程名称： 计算机控制系统课程设计 班级： 学生姓名：学号： 指导教师（签名）：
一、课程设计题目 1. 对某一特定对象进行计算机控制系统的离散化设计 2．对某一对象进行DDC原则性设计 二、课程设计的目的 通过本课程设计，使学生能较好的掌握计算机控制系统的离散化设计方法；计算机控制系统的DDC设计方法，在一定程度上使学生对计算机控制系统有一个较全面的了解和对所学的知识进行整合，使其得到一次全面、系统、独立的培养。 三、课程设计的主要内容和要求 已知条件： 1、设有限拍无波纹随动系统如图，对象特性G(S)=10/S(1+0.1S) 采用零阶保持器，采样周期T=0.1S,试设计单位速度输入时有限拍无波纹调节器D(Z)。 R(S) + E（Z） _ D(Z) H0(S) G(S) Y(Z) T T 零阶保持器 对象 T 有限拍调节器 2、某加热炉燃烧系统如图，试进行DDC原则性设计，使加热炉能环保经济的运行。 计算机控制系统课程设计说明书
要求： 1、严格遵守作息时间，认真完成课程设计，设计共计一周。 2、按要求完成课程设计说明书一份。 四、工作进度安排 1、根据已知技术参数完成计算机控制系统的离散化设计。（2天） 2、根据题目设计相应的控制方案，画出原则性系统结构图，说明系统各部分的作用及工作原理。（2天） 3、编写课程设计说明书（1天） 五、主要参考文献 教 材: 《计算机控制系统》.何克忠. 清华大学出版社.1998. 《计算机控制系统》.王锦标. 清华大学出版社.2004 参考书：《微型计算机控制技术》.谢剑英、贾青.国防工业出版社.2001. 《计算机控制系统分析与设计》.张玉明 电力出版社.2000 《Computer-Controlled Systems》.Karl J Astrom. 清华大学出版社.2002. 计算机控制系统课程设计说明书
审核批准意见 系（教研室）主任（签字）
摘 要
本次课程设计分为有限拍无纹波设计和DDC系统的设计两部分。
有限拍无纹波设计是系统在典型输入信号作用下，经过尽可能少的的采样周期后，系统达到稳定，并且在采样点之间没有纹波。有限拍控制实质上是时间最优控制，系统的性能指标是调节时间最短。
DDC系统的设计分为开发设计和应用设计两部分。开发设计是生产最终用户所需的硬件和软件，应用设计时选择被控对象所需的硬件、软件和控制方案。应用设计的过程按顺序可以分为可行性研究、初步设计、详细设计、组态设计、应用组态、安装调试、现场投运7个阶段。本文讨论其中的控制方案设计、工程设计和运行调试。
关键词：计算机控制系统；离散化设计；有限拍无纹波；DDC设计
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目 录
第一章有限拍无纹波调节器的设计............................................................................................. 1 1.1 有限拍无纹波设计依据 ...................................................................................................... 1 1.1.1 有限拍设计概述............................................................................................................ 1 1.1.2 有限拍调节器的设计.................................................................................................... 2 1.1.3 有限拍无纹波设计........................................................................................................ 4 1.2 有限拍无纹波设计实例 ...................................................................................................... 5 第二章加热炉系统的DDC原则性设计 ...................................................................................... 8 2.1DDC系统的开发设计概述 ................................................................................................... 8 2.2DDC系统的应用设计 ........................................................................................................... 9 2.2.1 应用设计的原则............................................................................................................ 9 2.2.2 应用设计的内容.......................................................................................................... 10 2.2.3 加热炉DDC系统的控制方案设计 ........................................................................... 10 2.2.4DDC系统的硬、软件的选择及调试 .......................................................................... 19 后记............................................................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献....................................................................................................................................... 22
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第一章 有限拍无纹波调节器的设计
本章分为设计依据和设计实例两部分。介绍了离散化设计中的有限拍无纹波调节器设计是在Z平面上设计的方法，对象可以用离散模型表示，或者用离散化模型表示的连续对象。离散化设计时也应该合理选择采样周期，系统必须工作在线性区。
1.1有限拍无纹波设计依据
1.1.1有限拍设计概述
有限拍设计是在系统在典型的输入作用下，设计出数字调节器，使系统的调节时间最短或者系统在有限个采样周期内结束过渡过程。有限拍控制实质上是时间最优控制，系统的性能指标是调节时间最短（或者尽可能地短）。
A(z?1)典型输入的Z变换具有R(z)?的形式。 ?1m(1?z)有限拍随动系统如图1-1示，图中D（z）是数字调节器模型，由计算机实现，H0(s)是零阶保持器的传递函数。
R(S) + E（Z） _ D(Z) H0(S) G(S) Y(Z) T T 零阶保持器 对象 T 有限拍调节器
图1-1 有限拍随动系统
G(s)是控制对象的传递函数，零阶保持器和控制对象离散化以后，成为广义对象的Z传递函数HG(z)
HG(z)=Z[H0(s)G(s)] （1-1）
有限拍随动系统的闭Z环传递函数
Gc?D(z)HG(z) （1-2）
?1?D(z)HG(z)?有限拍随动系统的误差Z传递函数
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