自動(dòng)化專業(yè)講座new

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1、自控與模電、數(shù)電、計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、DSP史敬灼河南科技大學(xué)自動(dòng)化系辦公室：西苑校區(qū)10-816Email:sjznew@163.com2011041《自動(dòng)控制理論》￠反饋是自動(dòng)控制的基礎(chǔ)￠開(kāi)環(huán)系統(tǒng)+反饋→自動(dòng)控制系統(tǒng)給定值被控量控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象+-反饋測(cè)量環(huán)節(jié)￠被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型￠控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)￠控制系統(tǒng)的時(shí)域、頻域分析方法￠設(shè)計(jì)（校正）￠離散控制系統(tǒng)2控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)3控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)紙面上設(shè)計(jì)出來(lái)的控制器，如何實(shí)現(xiàn)？進(jìn)一步，如何構(gòu)建一個(gè)完整的實(shí)際的自動(dòng)控制系統(tǒng)？4控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路5控制器的實(shí)現(xiàn)

2、方法：模擬電路6控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)E=Ceφn?U?iRU?n=≈U=E+iR?CeφCeφMOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波7控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)可調(diào)寬度的斬波控制脈沖信號(hào)PWM產(chǎn)生電路TL494芯片測(cè)速Vspeed發(fā)電機(jī)MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波8控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路9控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)可調(diào)寬度的斬波控制脈沖信號(hào)PWM產(chǎn)生電路TL494芯片測(cè)速發(fā)電機(jī)MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC

3、降壓斬波10控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路OriginalLow-pass0.000.050.100.150.20Time,s11控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)可調(diào)寬度的斬波控制脈沖信號(hào)PWM產(chǎn)生電路TL494芯片測(cè)速發(fā)電機(jī)MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波12控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)可調(diào)寬度的斬波控制脈沖信號(hào)PWM產(chǎn)生電路TL494芯片測(cè)速發(fā)電機(jī)MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波13控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)Vspee

4、d測(cè)速發(fā)電機(jī)14控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)￠Protel繪制：原理圖、封裝、PCB圖￠制板、焊元件、調(diào)試、調(diào)整電路及控制參數(shù)15控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)16控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路vs.計(jì)算機(jī)￠采用模擬電路控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)，通常稱為“模擬控制系統(tǒng)”，其控制量為連續(xù)的模擬信號(hào)，亦稱：連續(xù)控制系統(tǒng)給定值u被控量模擬控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象+-反饋測(cè)量環(huán)節(jié)￠采用計(jì)算機(jī)（程序）作為控制器，構(gòu)成的控制系統(tǒng)，通常稱為“計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”，其控制量為離散的數(shù)字信號(hào)給定值u被控量計(jì)算機(jī)控制器執(zhí)行機(jī)

5、構(gòu)被控對(duì)象+-反饋測(cè)量環(huán)節(jié)17控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路vs.計(jì)算機(jī)￠采用模擬電路控制器構(gòu)成的控制系統(tǒng)，通常稱為“模擬控制系統(tǒng)”，其控制量為連續(xù)的模擬信號(hào)，亦稱：連續(xù)控制系統(tǒng)給定值u被控量模擬控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象+-反饋測(cè)量環(huán)節(jié)￠采用計(jì)算機(jī)（程序）作為控制器，構(gòu)成的控制系統(tǒng)，通常稱為“計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”，其控制量為離散的數(shù)字信號(hào)給定值u被控量計(jì)算機(jī)控制器DA執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象+-AD反饋測(cè)量環(huán)節(jié)數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)￠計(jì)算機(jī)控制—數(shù)字控制/離散控制18控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)AD可調(diào)寬度的斬

6、波控制脈沖信號(hào)PWM產(chǎn)生電路計(jì)算機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波19控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)￠可調(diào)寬度的斬波控制脈沖信號(hào)產(chǎn)生方法20控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)ADDO可調(diào)寬度的斬波控制脈沖信號(hào)PWM產(chǎn)生電路計(jì)算機(jī)《數(shù)字信號(hào)處理》測(cè)速光電發(fā)電機(jī)編碼器MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波21控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)22控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)準(zhǔn)直透鏡掃描板光源光電元件23控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)AD

7、DO可調(diào)寬度的斬波控制脈沖信號(hào)PWM產(chǎn)生電路DI計(jì)算機(jī)《數(shù)字信號(hào)處理》測(cè)速光電發(fā)電機(jī)編碼器MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波24控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)￠例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)ReferenceAD計(jì)算機(jī)DOPWMEncoderPulsesDI光電編碼器MOSFET驅(qū)動(dòng)DC/DC降壓斬波25控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)￠工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工控機(jī)）AD卡DIO卡26控制器的實(shí)現(xiàn)方法2：計(jì)算機(jī)￠工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工控機(jī)）IndustrialComputerPCI-9812A/DCardPCI-7200DIOCardP

8、re-processingCardGPIBCard27控制器的實(shí)現(xiàn)方法：模擬電路vs.計(jì)算機(jī)￠數(shù)字控制.pk.模擬控制￠數(shù)字控制的優(yōu)點(diǎn)￠提高集成度，提高可靠性￠硬件軟件化，減少元件數(shù)量，降低控制器硬件成本￠靈活的控制軟件，電路硬件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化￠易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法￠沒(méi)有溫漂帶來(lái)的參數(shù)變化影響￠數(shù)字控制的缺點(diǎn)￠A/