12自动化计算机控制系统课程设计题目

3．输入为模拟电压，输入模拟电压范围为0～+5V，最后滤波的结果用LED显示器显示。

第10组：1）分析数字滤波的常用方法，以及各自的优缺点；

2）采用一阶惯性滤波器算法，设计算法程序； 3）通过数据分析采样周期T对滤波效果的影响； 4）撰写设计说明书。

第11组：基本要求同第１人，只有第2）点要求不同 2）采用平均值滤波算法，设计算法程序； 第12组：基本要求同第2人，只有第3）点要求不同

3）通过数据分析参与平均值滤波的测量数据个数对对滤波效果的影响； 第13组：基本要求同第1人，只有第2）点要求不同 2）加权平均值滤波器，设计算法程序； 第14组：基本要求同第4人，只有第3）点要求不同

3）通过数据分析参与加权平均值滤波的采样数据个数对滤波效果的影响； 第15组：基本要求同第4人，只有第3）点要求不同

3）通过数据分析四次采样值加权平均值滤波器的系数对滤波效果的影响；

三、温度控制系统设计

被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。可控硅控制器输入为0－5伏时对应电炉温度0－300℃，温度传感器测量值对应也为0－5伏，对象的特性为带有纯滞后环节的一阶系统，惯性时间常数为T1＝30秒，滞后时间常数为τ＝10秒。

第16组：1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；

2）编写积分分离PID算法程序，从键盘接受Kp、Ti、Td、T及β的值； 3）通过数据分析Kp改变时对系统超调量的影响。 4）撰写设计说明书。

第17组：基本要求同第1人，只有第3）点要求不同： 3）通过数据分析Ti改变时对系统超调量的影响。 第18组：基本要求同第1人，只有第3）点要求不同： 3）通过数据分析Td改变时对系统超调量的影响。 第19组：基本要求同第1人，只有第3）点要求不同： 3）通过数据分析T改变时对系统超调量的影响。 第20组：基本要求同第1人，只有第3）点要求不同： 3）通过数据分析β改变时对系统超调量的影响。 第21组：1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；

2）撰写设计说明书。

第22组：基本要求同第1人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。 第23组：基本要求同第2人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。

第24组：基本要求同第3人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。 第27组：基本要求同第4人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。 第28组：基本要求同第5人，但对象特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为40秒。 第29组：基本要求同第1人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。 第30组：基本要求同第2人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。 第31组：基本要求同第3人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。 第32组：基本要求同第4人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。

第33组：基本要求同第5人，但对象特性为二阶惯性系统，惯性时间常数均为20秒。

四、可燃气体检测及报警装置

1．对常见可燃气体进行自动监测的报警装置 2．检测到气体浓度超过设定上限时，发出声光报警 3．工作原理：采用的控制方案--直接数字控制（DDC）

第34组：1）设计可燃气体检测及报警装置硬件系统，画出框图；

2）检测到气体浓度超过设定上限时，发出声光报警；

3）采用的控制方案--直接数字控制（DDC）； 4）CPU采用单片机；

5）撰写设计说明书。

第35组：基本要求同第1人，只有第4）点要求不同： 4）CPU采用PLC。

第36组：基本要求同第1人，只有第4）点要求不同： 4）CPU采用PC。

五、非编码键盘的扫描程序设计

1．通过8155扩展I/O口行列式键盘； 2．利用8031微控制器。 第37组：1）8155扩展I/O口组成4×8行列式键盘，设计非编码键盘的扫描硬件系统，

画出电路图；

2）对键盘按键能够正确识别，去抖动；

3）键盘扫描；

4）撰写设计说明书。

第38组：1）8155扩展I/O口组成6×6行列式键盘，设计非编码键盘的扫描硬件系统，

画出电路图；

2）对键盘按键能够正确识别，去抖动；

3）键盘扫描；

4）撰写设计说明书。

六、逐点比较插补原理的实现 设计一个计算机控制步进电机系统，该系统利用PC机的并口输出控制信号，其信号驱动后控制X、Y两个方向的三相步进电机转动，利用逐点比较法插补绘制出各种曲线。 1）设计硬件系统，画出电路原理框图； 2）定义步进电机转动的控制字； 3）推导出用逐点比较法插补绘制出下面曲线的算法； 4）编写算法控制程序线； 5）撰写设计说明书。 每人选一个曲线，曲线均为第一象限，屏幕左下角为坐标原点，箭头表示曲线绘制的方向，直线参数为：起点、终点坐标。圆弧参数为：起点、终点坐标和半径。 直线一：（第39组） 直线二：（第40组） Y Y X X OO 直线三 （第41组） 直线四（第42组） YY 圆弧一 OX X O 圆弧一：（第44组） Y OX