自动化专业讲座new

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1、自控与模电、数电、计算机、单片机、DSP史敬灼河南科技大学自动化系办公室：西苑校区10-816Email:sjznew@163.com2011041《自动控制理论》¢反馈是自动控制的基础¢开环系统+反馈→自动控制系统给定值被控量控制器执行机构被控对象+-反馈测量环节¢被控对象的数学模型¢控制系统的性能指标¢控制系统的时域、频域分析方法¢设计（校正）¢离散控制系统2控制系统的校正设计3控制系统的校正设计纸面上设计出来的控制器，如何实现？进一步，如何构建一个完整的实际的自动控制系统？4控制器的实现方法：模拟电路5控制器的实现

2、方法：模拟电路6控制器的实现方法：模拟电路¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统E=Ceφn⎫U−iRU⎬n=≈U=E+iR⎭CeφCeφMOSFET驱动DC/DC降压斩波7控制器的实现方法：模拟电路¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统可调宽度的斩波控制脉冲信号PWM产生电路TL494芯片测速Vspeed发电机MOSFET驱动DC/DC降压斩波8控制器的实现方法：模拟电路9控制器的实现方法：模拟电路¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统可调宽度的斩波控制脉冲信号PWM产生电路TL494芯片测速发电机MOSFET驱动DC/DC

3、降压斩波10控制器的实现方法：模拟电路OriginalLow-pass0.000.050.100.150.20Time,s11控制器的实现方法：模拟电路¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统可调宽度的斩波控制脉冲信号PWM产生电路TL494芯片测速发电机MOSFET驱动DC/DC降压斩波12控制器的实现方法：模拟电路¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统可调宽度的斩波控制脉冲信号PWM产生电路TL494芯片测速发电机MOSFET驱动DC/DC降压斩波13控制器的实现方法：模拟电路¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统Vspee

4、d测速发电机14控制器的实现方法：模拟电路¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统¢Protel绘制：原理图、封装、PCB图¢制板、焊元件、调试、调整电路及控制参数15控制器的实现方法2：计算机16控制器的实现方法：模拟电路vs.计算机¢采用模拟电路控制器构成的控制系统，通常称为“模拟控制系统”，其控制量为连续的模拟信号，亦称：连续控制系统给定值u被控量模拟控制器执行机构被控对象+-反馈测量环节¢采用计算机（程序）作为控制器，构成的控制系统，通常称为“计算机控制系统”，其控制量为离散的数字信号给定值u被控量计算机控制器执行机

5、构被控对象+-反馈测量环节17控制器的实现方法：模拟电路vs.计算机¢采用模拟电路控制器构成的控制系统，通常称为“模拟控制系统”，其控制量为连续的模拟信号，亦称：连续控制系统给定值u被控量模拟控制器执行机构被控对象+-反馈测量环节¢采用计算机（程序）作为控制器，构成的控制系统，通常称为“计算机控制系统”，其控制量为离散的数字信号给定值u被控量计算机控制器DA执行机构被控对象+-AD反馈测量环节数字信号模拟信号¢计算机控制—数字控制/离散控制18控制器的实现方法2：计算机¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统AD可调宽度的斩

6、波控制脉冲信号PWM产生电路计算机测速发电机MOSFET驱动DC/DC降压斩波19控制器的实现方法2：计算机¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统¢可调宽度的斩波控制脉冲信号产生方法20控制器的实现方法2：计算机¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统ADDO可调宽度的斩波控制脉冲信号PWM产生电路计算机《数字信号处理》测速光电发电机编码器MOSFET驱动DC/DC降压斩波21控制器的实现方法2：计算机22控制器的实现方法2：计算机准直透镜扫描板光源光电元件23控制器的实现方法2：计算机¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统AD

7、DO可调宽度的斩波控制脉冲信号PWM产生电路DI计算机《数字信号处理》测速光电发电机编码器MOSFET驱动DC/DC降压斩波24控制器的实现方法2：计算机¢例：他励直流电动机转速闭环控制系统ReferenceAD计算机DOPWMEncoderPulsesDI光电编码器MOSFET驱动DC/DC降压斩波25控制器的实现方法2：计算机¢工业控制计算机（工控机）AD卡DIO卡26控制器的实现方法2：计算机¢工业控制计算机（工控机）IndustrialComputerPCI-9812A/DCardPCI-7200DIOCardP

8、re-processingCardGPIBCard27控制器的实现方法：模拟电路vs.计算机¢数字控制.pk.模拟控制¢数字控制的优点¢提高集成度，提高可靠性¢硬件软件化，减少元件数量，降低控制器硬件成本¢灵活的控制软件，电路硬件模块化、标准化¢易于实现复杂的控制算法¢没有温漂带来的参数变化影响¢数字控制的缺点¢A/