1. 研究目的与意义
计算机控制技术已广泛应用与现代工业领域的各个方面,其中有关炉温前馈控制技术的应用可以使炉体温度在最佳的周期里让炉温稳定在预设的温度值上。采用这种技术设计的基于数据采集卡的计算机网络炉温前馈控制系统,可以应用与现代温度控制的实际工作中。 本课题要求同学首先研究熟悉网络编程的使用方法,建立网络炉温控制的数学模型,了解出炉温控制的前馈控制算法。在此基础上编制控制端软件程序,与客户端的同学配合,完成系统设计。
本课题的实现,有利于人们提前对炉内温度进行控制,从而达到理想的效果,能促进现代温度控制的实际工作,提高工作效率与质量。对于客户端,可以帮助客户端对炉温进行更好更优质的前馈控制,有着相当重要的作用。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:
本课题要求同学首先研究熟悉网络编程的使用方法,建立网络炉温控制的数学模型,了解出炉温控制的前馈控制算法。在此基础上编制控制端软件程序,与客户端的同学配合,完成系统设计。
本课题需要计算机两台,数据采集卡一块,网线若干,炉温控制实验装置一台。软件:windows xp 操作系统,visual c 6.0 程序设计语言。要求同学熟练掌握c语言的网络编程技巧,学会网络调试的方法。把学过的计算机网络和计算机控制技术课程的知识熟练的应用的应用到实际中来。
3. 国内外研究现状(文献综述)
[1] 王勤. 《计算机控制技术》[m]. 南京:东南大学出版社,2003.
本书详细介绍了常规和现代计算机控制技术的基本原理、计算机控制系统的设计和实现。本书共分9章,分别介绍计算机控制系统概述;数字pid控制及其工程实现;按模拟系统设计方法、离散设计方法、状态窨设计方法设计计算机控制系统;模糊控制;计算机控制系统应用实例及发展趋势。
[2] 何克忠,李伟. 《计算机控制系统》[m]. 北京:清华大学出版社,1998.
4. 研究方案
选择数据采集卡作为主控制器,数据采集卡就是把模拟信号转换成数字信号的设备,其核心就是A/D芯片。通常,信号采集后都要去做适当的信号处理,例如FFT等。这里对样本数又有一个要求,一般不能只提供一个信号周期的数据样本,希望有5~10个周期,甚至更多的样本。并且希望所提供的样本总数是整周期个数的。这里又发生一个困难,有时我们并不知道,或不确切知道被采信号的频率,因此不但采样率不一定是信号频率的整倍数,也不能保证提供整周期数的样本。我们所有的仅仅是一个时间序列的离散的函数x(n)和采样频率。这是我们测量与分析的唯一依据。
5. 工作计划
第一周 文献阅读,资料翻译,工具学习使用
第二周 需求分析,方案初步设计开题报告
第三周 设计总体方案,写出开题报告完成开题。
