【2017年整理】南邮 控制系统课程设计.doc

PAGE PAGE \* MERGEFORMAT 2 《控制系统课程设计》教学大纲 课程编号：B0564011C 课内周数：2周 课程类别：□通识基础 □学科基础 □专业基础 ■专业 适用专业：自动化 一、所涉及的课程及知识点 涉及课程：自动控制原理、现代控制理论、计算机控制与仿真、电力电子技术、运动控制系统、过程控制、单片机原理与接口技术。 涉及知识点：控制系统的分析与设计、电力电子电路的设计与选型、单片机系统设计与编程。 二、目的与任务 “控制系统课程设计”是自动化专业集中实践性教学环节中的专业课程设计，属必修课。“控制系统课程设计” 要求：（1）通过专业方向课程设计，学习、体会、熟悉与本专业密切相关的项目研究开发的完整过程，包括课题的论证、文献阅读、方案比较与选择、理论研究、计算机仿真、实验研究、报告撰写、课题答辩等。（2）综合运用所学的基础理论和实验技能，理论联系实际，在设计和实验的过程中巩固和加深对理论知识的理解，培养动手能力和分析、解决问题的能力，以及严谨的作风和创新的素质。（3）使学生能够将在相关先修课程中所学的知识串接起来，初步形成在系统层面上分析问题和解决问题的能力，为以后的毕业设计和工程设计打下良好的基础。（4）培养学生团结协作的集体精神和独立从事研究开发的工作能力。 三、内容与要求 模块一：电阻炉炉温控制系统设计 （一）课题内容 应用计算机的实时监控和温度测量技术，采用单片机、温度检测电路、温度控制电路等，采用比例环反馈、数字PID闭环调节两种方式实现电阻炉炉温的实时监控。 （二）课题要求 （1）完成电阻炉温度控制系统设计，包括硬件电路设计和软件程序设计； （2）采用LED实时显示控温时的实际炉温和设定炉温，如将炉温加热并控制在60℃；当炉温工作至设定温度时，蜂鸣器每2秒报警一次，绿色LED灯常亮。当炉温超过设定温度5 （3）对其主电路和控制电路设计相应的保护电路，使其安全可靠地工作。 （4）具有防干烧功能。 （5）具有定时功能，设定一段时间自动加温，如1分钟。 其中（1）－（3）为必做内容，（4）－（5）选择两个作为课程设计要求。 （三）考核及报告要求 1. 考核 （1）学生必须完成课题的设计、实现和调试，由教师验收。 （2）设计成绩由以下三部分组成：设计与调试（50%）、报告（30%）、平时纪律表现（20％）。 （3）综合成绩按：优秀、良好、中等、及格和不及格五等评定。 2. 报告要求 （1）设计课题名称，学生姓名、班级、学号； （2）设计目的和任务； （3）设计内容和实现方法； （4）过程描述； （5）课题结果和性能分析； （6）课题中遇到的问题及体会。 3. 参考文献 [1] 郭天祥. 《51单片机C语言教程》．北京．电子工业出版社．2008 [2] 杨居义. 单片机课程设计指导.北京：清华大学出版社，2009 （四）课题任务分解及学时安排 课题任务分解（课题内容细化） 学时安排 1.下达任务，收集并查阅有关资料，进行总体方案设计 20学时 2.主电路设计，计算及有关元器件选型 20学时 3.控制电路和辅助电路设计、选定检测元件，完成相应软件设计 20学时 4.校核整个系统设计，编制元件明细表及说明书 16学时 5.设计答辩 4学时 模块二：智能节能台灯控制系统设计 （一）课题内容 应用计算机的实时监控和距离测量技术，采用单片机、距离检测电路、LED驱动电路、蜂鸣报警电路、亮度调节电路等，采用比例环反馈、数字PID闭环调节两种方式实现台灯亮度的实时调控。 （二）课题要求 （1）完成智能节能台灯控制系统设计，包括硬件电路设计和软件程序设计； （2）具有节能功能，以人体红外辐射为传感信号，当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯，省去黑夜摸灯的麻烦；当人离开台灯传感器检测范围，自动感应关灯。 （3）具有坐姿纠正功能，当人身体太靠近桌面时，台灯自动感应，蜂鸣器发出警报，警告纠正坐姿，同时灯光控制电路控制灯光变暗；若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭，当纠正好坐姿则消除警报，灯光变亮。 （三）考核及报告要求 1. 考核 （1）学生必须完成课题的设计、实现和调试，由教师验收。 （2）设计成绩由以下三部分组成：设计与调试（50%）、报告（30%）、平时纪律表现（20％）。 （3）综合成绩按：优秀、良好、中等、及格和不及格五等评定。 2. 报告要求 （1）设计课题名称，学生姓名、班级、学号； （2）设计目的和任务； （3）设计内容和实现方法； （4）过程描述； （5）课题结果和性能分析； （6）课题中遇到的问题及体会。 3. 参考文献 [1] 郭天祥. 《51单片机C语言教程》．北京．电子工业出版社．2008 [2] 杨居义. 单片机课程设计指导.北京：清华大学出版社，2009 （四）