自动化综合课程设计任务书详解.doc

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1、自动化专业综合课程设计任务书班级：自动化131指导教师：洪露学期：2016－2017－1自动化系2016年12月一、课程设计目的自动化综合设计是学生必修的实践环节之一，应使学生较系统的完成自动化系统设计，从选题、方案论证、设计与实现、系统测试、总结报告等基本过程，加深对自动控原理、过程控制、运动控制、测试技术与自动化仪表等相关课程理论知识的分析理解。通过实践引导学生把原理分析与工程设计结合，掌握自动控制系统设计的基本方法和一般规则，提高综合应用能力，培养学生的创新思维和实践能力，为毕业设计打下坚固的基础。1、培养独立完成一个课题或实际问题的能力2、培养查阅

2、资料文献手册的能力3、熟悉元器件类型，掌握合理选取元件的规则4、锻炼撰写论文和设计报告的能力5、培养科学的工作作风和严谨务实的态度二、设计内容本设计的主要内容包括：自主选题、理论设计、调试与仿真、撰写设计报告并答辩等。自主选题。每个题目学生不超过3人，鼓励学生单独完成。理论设计包括方案选择、系统设计等。通过调试与仿真，进一步完善设计，使之达到课程设计要求，使其更接近于实际产品。撰写设计总结报告，把理论设计内容，调试过程进行全面总结。小组成员既要分工，又要协作，同一小组成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验，但每个学生必须独立完成

3、设计报告，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。最后，通过答辩过程展现课程设计所做的工作。三、设计组织方式课程设计过程采用相对集中方式，以分组为单位集中到实验室进行。配备计算机、相关软件及电子元器件等器材设备。实验室提供常见元器件及设备，其他所需器件应提前通知实验室采购或自行购买。在课程设计过程中，实训教学课堂化，严格考勤制度，在课程设计期间累计旷课达到10学时，取消考核资格。需要外出查找资料，购买电子元件时，必须向指导老师请假，经同意后方可外出。四、设计题目1.双闭环直流电机调速系统电流环模拟PI调节器

4、l电机对象参数测量；l电流环、转速环PI参数设计；l以运算放大器为核心器件设计并实现电流比较器及PI运算硬件电路。2.双闭环直流电机调速转速环数字PID调节器l电机对象参数测量；l电流环、转速环PI参数设计；l以A/D转换器和单片机为核心器件设计并实现转速信号采集和数字PI运算。3.风机远程报警控制系统设计l对远程风机的运转状态进行监控报警控制；l设计远程数据无线传输的方案；l进行系统设计，收集相关的试验数据。2.三相异步电机变频调速实验l以三相异步电机为研究对象，研究空间矢量PWM产生原理；l测取空间矢量PWM波形；l进行开环控制实验，收集相关的实验数据

5、。3.方波频率偏移控制l产生方波信号；l完成电路并搜集实验数据；l进行开环控制实验，收集相关的实验数据。4.三自由度步进电机逻辑电路控制器l利用逻辑电路器件设计步进电机控制器；l能对步进电机进行分档调速；l能实现步进电机的换向控制。5.供水水塔水位控制系统l利用常规继电器设计水塔供水系统的控制系统；l设置上下控制水位；l系统能发出水泵驱动电机电源的开关信号。6.锅炉汽包水位调节系统PID参数整定l以KPS2000软件为模拟锅炉运行平台，设计锅炉汽包水位控制系统方案；l按工程整定方法将控制系统投入运行状态；l进行PID参数整定，采用蒸汽负荷以阶跃变化形式施加

6、干扰。整定目标：水位在干扰扰动情况下的暂态过程为4：1衰减过程。7.热电偶冷端自动补偿温度计l选择一常温热电偶，对其作简单的标定；l利用热电阻设计一自动冷端补偿电路；l系统工作满足温度计一般要求。8.气动磨头转速报警控制装置设计（可选择数字逻辑电路方案也可采用单片机）l设计一气动磨头转速测量装置，要求设置气动磨头的高、低报警转速，并发出相应信号；l依据报警信号，控制调整电机的转向；l系统满足控制气动磨头的转速工作在要求的速度范围之内。9.电子秤l利用称重传感器设计测量电路，设计应变片检测电路中的相敏检波器、变换电桥；l对电子称进行标定；l系统工作满足电子秤

7、一般要求。10.光电式速度计l利用光电式传感器设计速度计量系统；l具有计数功能；l系统工作满足速度计一般要求。11.磁电式速度计l利用磁电式传感器设计速度测量系统；l具有计数功能；l系统工作满足速度计一般要求。1.电容数字测量仪l设计电容数字测量仪电路，测量并显示电容大小l测量电容范围为100pF~1Fl系统工作满足电容测量一般要求。2.数控直流电源设计l输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV，输出电流500mAl输出电压值由数码管显示l由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减3.基于单片机的多路数据采集l设计八路模拟信号自动采

8、集与数据处理系统；l以单片机作为下位机，能够完成模拟电压信号采集和