基于PCI总线技术的数字随动控制系统设计
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摘要
控制技术的发展，使随动系统广泛地应用于军事工业和民用工业。论文主要针对自动控制原理实验室购进的SKJ-PCI型数字随动系统，在现有硬件的基础上，进行上位机软件的重新开发。要求保留原上位机软件的实验内容，补充编写控制算法实验，并开发“帮助”文档，丰富实验内容，改善实验效果。
论文在Windows XP环境下，基于Visual C++6.0集成开发环境，以PC为主控机，完成软件核心设计及控制算法程序设计。该应用程序主要完成PC机与SKJ-PCI数据采集控制板之间的通信，实现零点校准、参数整定、PID控制以及新增的编写控制算法实验。文中对随动系统进行了详细的系统分析，对SKJ-PCI数据采集板的使用作了具体介绍，并重点讨论了软件的设计思想和设计流程。采用Visual C++调用MATLAB引擎绘制响应曲线。
利用该上位机软件可以完成自动控制原理数字随动系统部分的实验。
With the development of control technology, servo system is widely used in military industry and civil industry. This paper focuses on the type of SKJ-PCI digital servo system. To reinforce the content of the experiment and improve its effect, developing new software according to the hardware is needed. Besides of the primary content, algorithm design self-design and experiments are added to the new software.
Under the environment of Windows XP, Visual C++6.0 is used to complete the procedure and algorithm design with a computer as the main control device. This procedure establishes the communication between SKJ-PCI data acquisition controlling plane and computer. The program includes zero adjustment, parameters setting, PID control as well as algorithm design self-design and tests. The paper puts stress on the mind and flow of design. Through calling MATLAB engine, it has finished drawing curves of response.
Taking advantage of the program, it could help to do experiments of digital servo system.
论文在Windows XP环境下，基于Visual C++6.0集成开发环境，以PC为主控机，完成软件核心设计及控制算法程序设计。该应用程序主要完成PC机与SKJ-PCI数据采集控制板之间的通信，实现零点校准、参数整定、PID控制以及新增的编写控制算法实验。文中对随动系统进行了详细的系统分析，对SKJ-PCI数据采集板的使用作了具体介绍，并重点讨论了软件的设计思想和设计流程。采用Visual C++调用MATLAB引擎绘制响应曲线。
利用该上位机软件可以完成自动控制原理数字随动系统部分的实验。
With the development of control technology, servo system is widely used in military industry and civil industry. This paper focuses on the type of SKJ-PCI digital servo system. To reinforce the content of the experiment and improve its effect, developing new software according to the hardware is needed. Besides of the primary content, algorithm design self-design and experiments are added to the new software.
Under the environment of Windows XP, Visual C++6.0 is used to complete the procedure and algorithm design with a computer as the main control device. This procedure establishes the communication between SKJ-PCI data acquisition controlling plane and computer. The program includes zero adjustment, parameters setting, PID control as well as algorithm design self-design and tests. The paper puts stress on the mind and flow of design. Through calling MATLAB engine, it has finished drawing curves of response.
Taking advantage of the program, it could help to do experiments of digital servo system.
引文
[1] 王顺晃，舒迪前编著．智能控制系统及其应用．北京：机械工业出版社，1995
[2] 李秀改，候媛彬．基于神经网络BP算法的研究与实现．电气自动化．2000
[3] 李军华，安连祥，贾振林．带有自调整因子模糊控制器的设计．河北工业大学学报．2002
[4] 罗绍新，王芙蓉．电液比例阀控系统的自学习模糊控制的研究．机械与液压．2002
[5] 赵福贵．基于二次调节的减速器加载系统分析与模糊控制研究．辽宁工程技术大学硕士学位论文．2006
[6] SKJ-PCI型数字随动实验系统实验指导书[Z]．北京：清华大学科教仪器厂．
[7] 陶永华主编．新型PID控制及其应用．北京：机械工业出版社，2002．
[8] 谢长生，胡亦明，钟武清．微型计算机控制基础．成都：电子科技大学出版社，2004
[9] 陶永华．PID控制原理和自整定策略．工业仪表与自动化装置，1997
[10] 郭敬枢，庄继东，孔峰主编．微机控制技术．重庆：重庆大学出版社，1994
[11] 俞忠原，陈一民编著．工业过程控制计算机系统．北京：北京理工大学出版社，1995
[12] 林钢编著．模糊控制及其在家用电器中的应用．北京：机械工业出版社，2006
[13] 李士勇等．模糊控制和智能控制理论与应用．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990
[14] 诸静等．模糊控制原理与应用．北京：机械工业出版社，1995
[15] 肖位枢．模糊数学基础及应用．北京：航空工业出版社，1992
[16] 谢敛英．微型计算机控制技术(修订版)．北京：国航工业出版社，1991
[17] 张俊福，邓本让，朱玉仙，刘启千．应用模糊数学．北京：地质出版社，1998
[18] 鲍新福，都志杰，王芳君．自调整比例因子模糊控制器．自动化学报．1987
[19] 朱摩西．模糊PID控制器的设计研究．山东轻工业学院学报．1994
[20] 郑阿奇，丁有和，郑进．Visual C++使用教程[M]．北京：电子工业出版社，2002
[21] 王育坚．Visual C++面向对象编程教程[M]．北京：清华大学出版社，2003
[22] 黄维通．Visual C++面向对象与可视化程序设计(第二版)[M]．北京：清华大学出版社，2004
[23] 苏金明，刘红，刘波．MATLAB高级编程[M]．北京：电子工业出版社，2005
[24] 王正林，王胜开，陈国顺．MATLAB／Simulink与控制系统仿真[M]．北京：电子工业出版社，2005
[25] 张志涌 等编著．精通Matlab6.5版[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2003
[26] 范伊红，王海科，吕运鹏．VC++与Matlab混合编程在数字图像处理中的应用[J]．计算机与数字工程，2005，33(9)：137-139
[27] 郭艳丽，彭建怡．VC++与Matlab混合编程研究及其在图像处理中应用[J]．电脑知识与技术(数据库与信息管理)，2005，9：1-4
[28] 尤姗姗．Visual C++与Matlab接口方法的实现[J]．福建电脑，2005，10：154-155
[29] 刘明勇，王鑫，栾晓明．VC++与Matlab混合编程方法及其应用[J]．应用科技，2005，32(10)：27-29
[30] 郭晓鹏，李存斌．Visual C++高级编程及其项目应用开发[M]．北京：中国水利水电出版社，2004
[31] 黄明，梁旭，周绍斌．Visual C++信息系统设计与开发实例[M]．北京：机械工业出版社，2005
[32] 侯俊杰．深入浅出MFC[M]．武汉：华中科技大学出版社，2001
[33] 网冠科技．Visual C++6.0 MFC时尚编程百例[M]．北京：机械工业出版社，2004
[34] 谭浩强．C程序设计基础[M]．北京：清华大学出版社，1999
[35] 钱能．C++程序设计教程[M]．北京：清华大学出版社，2002
[36] [美]David J．Kruglinski著，潘爱民，王国印译．Visual C++技术内幕(第四版)[M]．北京：清华大学出版社，2002
[37] SKJ-PCI通用数据采集板卡使用说明书[Z]．北京：清华大学科教仪器厂．
[38] 李应勇．浅析动态链接库[J]．琼州大学学报，2005，12(5)：62-64
[39] Smith O. J.M. A Controller to Overcome Dead Time. ISA. J, 1959,6 (2) : 28-33
[40] Keyser R. M. C. Van Cauwenberghe A. R. Seif-Tuning Prediction and Control. Int J Syetem Sci, 1983,14 (2) : 147-168
[41] Mamdadi E. H. Development in Fuzzy Logic Control. Proc of 23rd Conference on Decision and Control, 1984
[42] Udo Kuln. Ein praxisnache Einstellregel fuer PID-Regler:Die T-SummenRegel. Automatisier nmgste chmische Praxis, 1995,37 (5)
[43] Astrom K J, Hagglund T. PID Controllers: Theory, Design and Tuning. NewYork: ISA, 1995
[44] Kim J H, KimK C, Chong K P. Fuzzy precompensated PID controllers. IEEE Transactions on Control Systems Theory, 1995, 2: 406-411
[45] Lelic M. A., Zarrop M. B. Generalized Poleplacement Self-tuning Controller. Int. J. Control. 1987, 46 (2) : 547-568
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