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控制工程基础

控制工程基础

  • 类别: 学历课程
  • 模式:免费课程
  • 制作机构:江南大学

课程大纲

第一课

控制工程基础

第一章计算机控制系统概述

§1.1计算机控制系统的基本概念

二、计算机对生产过程进行控制的主要优点

§1.2微型机控制系统的组成

二、开环系统与闭环系统

三、计算机控制系统的组成(1)

三、计算机控制系统的组成(2)

第一课

第一课.html

第二课

第二课.html

第三课

第三课.html

第四课

第四课.html

第五课

第五课.html

第二课

三、计算机控制系统的组成(2)

表1-1计算机软件分类

§1.3计算机控制系统的分类

图1—4数据处理系统

(二)直接数字控制系统(DDC)

图1-5DDC控制系统原理图

第六课

第六课.html

第七课

第七课.html

第八课

第八课.html

第三课

(三)计算机监督系统(SCC)

1.SCC+模拟调节器控制系统

2.SCC+DDC控制系统

(四)分布式控制系统

图1—8分布式控制系统

2.分布式控制系统的特点:

第九课

第九课.html

第十课

第十课.html

第十一课

第十一课.html

第十二课

第十二课.html

第四课

二、按控制规律分类

§1.4微机控制系统的发展趋势

§1.5采样、量化与重构

一、采样(1)

一、采样(2)

第十三课

第十三课.html

第十四课

第十四课.html

第十五课

第十五课.html

第五课

二、量化

三、重构

四、采样周期的选择方法

§1.6对控制系统的基本要求

二、稳定性

第十六课

第十六课.html

第十七课

第十七课.html

第十八课

第十八课.html

第六课

三、准确性和快速性

图1—12控制系统性能指标图

第二章过程通道与接口技术

§2-1存储器及I⁄O接口的编址方式

§2-2模拟量输入输出通道一、模拟量输入通道

第十九课

第十九课.html

第二十课

第二十课.html

第二十一课

第二十一课.html

第七课

1.输入信号的处理(1)

1.输入信号的处理(2)

2.多路开关

二、模拟量输出通道(1)

第二十二课

第二十二课.html

第二十三课

第二十三课.html

第二十四课

第二十四课.html

第八课

二、模拟量输出通道(2)

§2-3数字量输入⁄输出通道

二、数字量输出通道(1)_

第二十五课

第二十五课.html

第二十六课

第二十六课.html

第九课

二、数字量输出通道(2)

§2-4I⁄O模极及工业控制计算机

§2-5在实际应用中应考虑的一些问题(1)

§2-5在实际应用中应考虑的一些问题(2)

第二十七课

第二十七课.html

第二十八课

第二十八课.html

第十课

§2-5在实际应用中应考虑的一些问题(2)

§2-5在实际应用中应考虑的一些问题(3)

第三章数据采集及处理

3-1计算机数据采集系统

数据采集的基本程序框图

(二)设计数据采集系统主要涉及到的一些问题

第二十九课

第二十九课.html

第三十课

第三十课.html

第三十一课

第三十一课.html

第十一课

图3-2用微机实现巡检结构图

(三)数据采集系统实例(1)

图3-3温度巡回检测系统

(三)数据采集系统实例(2)

(三)数据采集系统实例(3)

(三)数据采集系统实例(4)

(三)数据采集系统实例(5)

图3-4数据采集系统实例主程序框图

数据采集系统实例主程序

第三十二课

第三十二课.html

第三十三课

第三十三课.html

第三十四课

第三十四课.html

第三十五课

第三十五课.html

第三十六课

第三十六课.html

第三十七课

第三十七课.html

第十二课

图3-5数据采集系统实例T0中断服务程序框图

数据采集系统实例T0定时中断程序

图3-6数据采集系统实例INT0定时中断程序框图

数据采集系统实例INT0定时中断程序

二、数据采集系统的发展

§3-2数字滤波一、概述(1)

一、概述(2)

第三十八课

第三十八课.html

第三十九课

第三十九课.html

第四十课

第四十课.html

第十三课

二、数字滤波的方法

图3-8限幅滤波子程序框图

限幅滤波程序

2.限速滤波

图3-9限速滤波子程序框图

限速滤波子程序

(二)中值滤波

第四十一课

第四十一课.html

第四十二课

第四十二课.html

第四十三课

第四十三课.html

第四十四课

第四十四课.html

第十四课

(三)算术平均滤波

(四)复合滤波

复合滤波子程序框图

复合滤波子程序(1)

复合滤波子程序(2)

复合滤波子程序(3)

第四十五课

第四十五课.html

第十五课

(五)加权平均滤波

加权平均滤波子程序框图

加权平均滤波子程序

(六)惯性(环节)滤波

惯性滤波子程序流程图

惯性滤波子程序(1)

惯性滤波子程序(2)

第十六课

三、各种滤波方法的比较

§3-3标度变换与线性化处理

一、标度变换原理(2)

一、标度变换原理(3)

二、非线性参数标度变换

公式计算(2)

第十七课

公式计算(3)

①利用数列和开平方

利用数列和开平方框图

利用数列和开平方程序

②用迭代法求开方值

③用平方的方式来开方

第十八课

用平方的方式来开方的开方子程序流程图

用平方的方式来开方的开方子程序(1)

用平方的方式来开方的开方子程序(2)

图3-15流量变换子程序流程图

2.折线近似与插值逼近

折线近似与插值逼近图示

3.查表方式

第十九课

3.查表方式

热电偶电势温度查询表

温度查表计算子程序流程图

温度查表计算子程序

§3-4上、下限报警处理

一、简单的上、下限报警程序

报警程序数据安排

简单的上下限报警子程序框图

第二十课

简单的上下限报警子程序(1)

简单的上下限报警子程序(2)

二、上下限报警处理程序

上、下限处理程序流程图

第二十一课

上下限报警处理程序

§3-5显示程序

§3-6电机的简单控制

第二十二课

上下限报警处理程序

§3-5显示程序

§3-6电机的简单控制

第二十三课

计数法程序流程图

三、闭环电机控制系统

1.电机速度的测量(1)

1.电机速度的测量(2)

2.闭环调速系统的实现

闭环电机控制主程序流程图

闭环电机控制主程序

第二十四课

闭环电机控制中断程序流程图

闭环电机控制中断程序

§3-7步进电机的控制

第二十五课

二.步进电机控制系统原理

1.方向控制及脉冲序列的生成

2.步进电机的方向控制方法(1)

2.步进电机的方向控制方法(2)

三、步进电机控制程序的设计

步进电机控制子程序流程图

步进电机控制子程序

第二十六课

三相六拍步进电机控制子程序流程图

三相六拍步进电机控制子程序

四、步进电机变速控制方案

第二十七课

步进电机变速控制程序说明

第四章数字PID控制

§4-1PID调节的作用

二、PID调节的作用

比例调节器系统方框图

比例调节作用特性曲线图

2.比例积分调节器(PI)

积分作用响应曲线图

PI调节器的输出特性曲线图

第二十八课

3.比例微分调节器(PD)和比例积分微分调节器(PID)

微分作用响应特性曲线

PD调节器的阶跃响应曲线

PID调节器对阶跃响应特性曲线

§4-2PID算法的数字实现

1.位置式PID算式(2)

1.位置式PID算式(3)

第二十九课

2.增量式PID算式(1)

2.增量式PID算式(2)

二.PID算法的程序实现

位置型PID算法程序框图

位置型PID算法程序(1)

第三十课

位置型PID算法程序(1)

位置型PID算法程序(2)

位置型PID算法程序(3)

位置型PID算法程序(4)

2.增量型PID算法程序的设计

增量型PID控制程序框图

第三十一课

增量型PID算法程序(1)

增量型PID算法程序(2)

增量型PID算法程序(3)

增量型PID算法程序(4)

实际使用PID控制程序时,应注意的一些问题

第三十二课

§4-3PID算法的几种发展

一.积分饱和及其抑制

积分饱和原因的图示说明

2.积分饱和的抑制(1)积分分离法(a)

(1)积分分离法(b)

第三十三课

(1)积分分离法(c)

(1)积分分离法(d)

⑵遇限削弱积分法(a)

⑵遇限削弱积分法(b)

⑵遇限削弱积分法(c)

二.不完全微分的PID算法(1)

二.不完全微分的PID算法(2)

二.不完全微分的PID算法(3)

二.不完全微分的PID算法(4)

第三十四课

二.不完全微分的PID算法(4)

二.不完全微分的PID算法(5)

二.不完全微分的PID算法(6)

二.不完全微分的PID算法(7)

不完全微分PID位置算法子程序流程图

三.带有死区的PID控制

带有死区的PID控制流程图

带有死区PID控制方框图

四、PID比值控制

第三十五课

空气⁄煤气比值调节系统

PID比值控制流程图

五.棒棒——PID复合控制

六.变速积分的PID算式(1)

六.变速积分的PID算式(2)

六.变速积分的PID算式(3)

第三十六课

§4-4PID参数的整定与在线修改

典型最佳调节过程图示

一.经验法确定T与KP、Ti、Td1.采样周期T的确定

2.Kp

二.扩充临界比例度法

扩充临界比例度法确定PID参数T

第三十七课

三、优选法

四.简易扩充临界比例度法

五.参数的在线修改

第五章复杂控制系统

§5-1串级控制一.串级控制原理及优点

加热炉温度控制系统方块图

第三十八课

加热炉温度串级控制系统方块图

串级控制系统的几个主要特点(1)

串级系统传递函数方框图

串级控制系统的几个主要特点(2)

串级控制系统的几个主要特点(3)

第三十九课

二.串级控制系统的设计原则(1)

二.串级控制系统的设计原则(2)

三.串级控制系统各参数的整定

1.逐步逼近法(2)

第四十课

2.两步整定法

§5-2前馈控制

一.概述(2)

二.完全补偿的条件(1)

二.完全补偿的条件(2)

二.完全补偿的条件(3)

前馈控制与反馈控制相比之特点

第四十一课

三.前馈控制器的传递函数与差分方程(1)

三.前馈控制器的传递函数与差分方程(2)

三.前馈控制器的传递函数与差分方程(3)

三.前馈控制器的传递函数与差分方程(4)

四.前馈——反馈控制系统

1.前馈控制系统的选用原则(2)

2.前馈——反馈控制系统的工业应用举例

⑴连续消毒塔温度的前馈——反馈控制(1)

⑴连续消毒塔温度的前馈——反馈控制(2)

连续消毒塔温度的前馈——反馈控制工艺流程图

第四十二课

连续消毒塔温度的前馈——反馈控制工艺流程图

连续消毒塔温度的前馈——反馈控制方框图

⑴连续消毒塔温度的前馈——反馈控制(3)

⑵加热炉前馈反馈控制系统(1)

⑵加热炉前馈反馈控制系统(2)

3.前馈—串级反馈控制系统

§5-3分程控制系统及应用

二.分程控制系统的应用示例(一)分程控制应用中需注意的几个主要问题(1)

(一)分程控制应用中需注意的几个主要问题(2)

(二)分程控制系统主要应用场合与示例

温度分程控制图示

2.改善调节阀的工作特性(1)

2.改善调节阀的工作特性(2)

第四十三课

第六章计算机控制系统的设计

计算机控制系统的设计主要包括以下几个方面的内容

§6-1计算机控制系统的设计方法与步骤

二.系统设计的一般步骤

2.计算机的选择

第四十四课

2.计算机的选择

3.控制算法的选用

4.微机控制系统的硬件设计和软件设计

计算机控制系统设计步骤图示

三、微机控制系统的调试

§6-2微机温度控制系统

一.控制系统的组成

反应炉温度控制系统输入部分原理图

反应炉温度控制系统输出部分原理图

反应炉温度控制系统键盘⁄显示部分原理框图

第四十五课

1.检测元件及变换器

2.A⁄D、D⁄A转换器

3.I⁄O接口的安排

二.控制系统程序设计(1)

二.控制系统程序设计(2)

二.控制系统程序设计(3)

二.控制系统程序设计(4)

反应炉温度控制系统主程序流程图

反应炉温度控制系统T0定时中断程序流程图

反应炉温度控制系统INT0定时中断程序流程图

反应炉温度控制系统INT1定时中断程序流程图

本章小结(1)

本章小结(2)

授课教师

吴锡生 详情

吴锡生,男,汉,1959年9月出生,最高学历研究生,最高学...

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