Разработать математическое, алгоритмическое, аппаратное и программное обеспечение микропроцессорного регулятора

Цель курсового проекта по математическому моделированию технических систем заключается в разработке математического, алгоритмического, аппаратного и программного обеспечения микропроцессорного регулятора, полагаясь на техническое задание, поставленное для выполнения поставленной работы:

- Тип регулятора – ПИ-регулятор.

- Вид настройки – технический оптимум.

- Малая некомпенсируемая постоянная времени – определяется возможностями микроконтроллера.

- Способ настройки коэффициентов – UART.

- Аналогово-цифровой преобразователь – встроенный.

- Цифро-аналоговый преобразователь– LTC1450

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ.. 5

1.1.  Основное понятие микропроцессорных регуляторов. 5

1.2.  Алгоритм работы микропроцессорного регулятора. 6

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ.. 12

2.1. Техническое задание. 12

2.2. Математическое моделирование микропроцессорного регулятора. 12

2.3. Аппаратная реализация моделирования микропроцессорного контроллера при помощи среды создания схем PCB. 14

2.4. Программная реализация ПИ-регулятора с компенсацией эффекта насыщения. 16

2.5. Процесс настройки и результат разработки и сборки. 17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 24

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 25

ПРИЛОЖЕНИЕ А: Перечень основных элементов схемы.. 28

1. Аристова Н.И., Корнеева А.И. Промышленные программно-аппаратные средства на отечественном рынке АСУТП. М.: ООО Изд-во «НАУЧТЕХИЗДАТ», 2000.

2. Волгин В.В., Панько М.А. Синтез одноконтурных автоматических систем регулирования. М.: МЭИ, 1981.

3. Горовиц И. Синтез систем с обратной связью. М.: Сов. радио, 1970.

4. Дудников Е.Г. Основы автоматического регулирования тепловых процессов. М.: Госэнергоиздат, 1956.

5. Клюев A.C. Автоматическое регулирование. М.: Энергия, 1967.

6. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. Пер. с англ. М.: Мир. 1987.

7. Панько М.А. Расчёт и моделирование автоматических систем регулирования в среде MathCad. М.: МЭИ, 2004.

8. Ротач В.Я. Расчёт настройки промышленных систем регулирования. M-JL: Госэнергоиздат, 1961.

9. Ротач В.Я. Импульсные системы автоматического регулирования. М.: Энергия. 1964.

10. Ю.Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М: Энергия, 1973.

11. Ротач В.Я. Теория автоматического управления. Учебник для ВУЗов. М.: МЭИ, 2004.

12. Стефани Е.П. Основы расчёта настройки регуляторов тепловых процессов. М.: Энергоиздат, 1960.

13. Стефани Е.П. Основы расчёта настройки регуляторов тепловых процессов. М.: Энергия, 1972.

14. Штейнберг Ш.Е., Хвилевицкий Л.О., Ястребенецкий М.А. Промышленные автоматические регуляторы. М.: Энергия, 1973.

15. Александрова Н.Д., Давыдов Н.И. О настройках импульсных релейных регуляторов на малоинерционных объектах // Теплоэнергетика 2002. №5.

16. Аракелян Э.К., Панько М.А. Проблемы выбора программно-технических средств для АСУТП энергоблоков ТЭС и АЭС // Теплоэнергетика 2004. №10.

17. Астафьев В.В., Зеликин Ю.М., Захаров H.A. Программный комплекс настройки регулятора ГТД // Автоматизация в промышленности. 2004. № 11.

18. Бажанов В.А. Возможности и специфика метода масштабирования для настройки регуляторов в замкнутых САР // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2004. № 5.

19. Биленко В.А., Давыдов Н.И. Метод расчёта на ЭЦВМ оптимальных параметров настройки двухконтурных систем регулирования // Теплоэнергетика. 1977. №1.

20. Букштейн И.И., Дворкина Т.Я. Расчёт настроек систем автоматического регулирования теплоэнергетических установок методом поиска на ЭЦВМ // Теплоэнергетика. 1970. №6.

21. Варламов И.Г., Кузнецов М.М. Не мешайте регуляторам работать // Промышленные контроллеры АСУ. 2005. №6.

22. Варламов И.Г. Чем руководствоваться при принятии решения по выбору закона регулирования (ПИ или ПИД) в процессе наладки САР на предприятии? // Промышленные контроллеры АСУ. 2005. №11.

23. Волгин В.В. К определению оптимальных настроек ПИД-регуляторов // Автоматика и телемеханика. 1962. Т. 13. № 5. с. 620-630.

24. Галактионов М.А. Синтез оптимальных промышленных регуляторов со свободной динамической структурой // Автоматизация и современные технологии. 2005. № 12.

25. Гибшман Е.А. Реализация оптимальных режимов эксплуатации систем регулирования в АСУТП // Промышленные контроллеры АСУ. 2004. №6.

26. Горбунов А.И., Тимошин А.И. О методике испытаний ПИ-регулятора с исполнительным механизмом постоянной скорости // Промышленные контроллеры АСУ. 2006. №9.

27. Деменков Н.П., Сенькин A.B. Настройка регуляторов методом уравнений синтеза // Промышленные контроллеры АСУ. 2003. №4.

28. Давыдов Н.И. Динамические характеристики электронных регуляторов ВТИ // Теплоэнергетика. 1954. №5.

29. Давыдов Н.И., Идзон О.М., Симонова СКВ. Определение параметров настройки ПИД-регуляторов по переходной характеристике объекта регулирования // Теплоэнергетика 1995. №10.

30. Давыдов Н.И. Опыт разработки АСУТП на базе ПТК КВИНТ // Теплоэнергетика 1996. №10.