1、入，设计控制规则时，以限速为主要前提，采用九级限速，速度逐级递减，从最初的允许最大速度为到最终允许最大速度为，同时高度误差小于，采用平衡吹力的方式，即在给定高度满足关系。设计模块见图。图闭环系统方框图计算机控制系统课程设计图闭环控制器设计图计算机控制系统课程设计同时规则库主程序如下所示输入高度差输入最终平衡力输入小球实际速度输出力当高度差大于时输出电压占空比为的力级限速当高度超过给定高度或实际速度超过输出风力为当高度差大于且小于等于时二级限速当高度超过给定高度或实际速度超过当高度差大于且小于等于时三级限速当高度超过给定高度或实际速度超过同上，四级限速计算机控制系统课程设计五级限速六级限速七级限速八级限速计算机控制系统课程设计闭环系统验证最后，小球运动控制闭环系统已经全部完成，见图。我们为了验证其准确性，我们选取给定高度为三种高度进行测试，其波形见图图图，经测试，小球上升运动过程无超调，并在稳态时小幅度上下震荡，满足精度。
2、额定电压风速与高度的比例系数空气密度室温摄氏度小球截面积空气阻力系数重力加速度小球的质量小球的重力设置占空比以读写方式创建或打开文件更新值关闭打开文件设置管口吹力以读写方式创建或打开文件更新值关闭打开文件设置给定高度区间以读写方式创建或打开文件更新值关闭打开文件计算给定高度对应的管口吹力值以读写方式创建或打开文件更新值关闭打开文件计算给定高度对应占空比的值将占空比保留两位以读写方式创建或打开文件计算机控制系统课程设计更新值关闭打开文件知，转换公式为模拟量芯片的位数应与控制器同电压芯片采用的参考电压示般以模拟电压的形式表采集到的模拟量转换后的数字量式中模拟量同时转换公式为模拟量我们利用式搭建位转换器见图，利用式搭建位转换器见图，整体图见图实际情况下，可以综合精度和成本原因，选择位芯片。我们设置采样周期为，因为采集到的高度无法超过，且假定，测得数字量输出波形见图，为了方便与实际波形采用实际波形，见图对比，我们再论文。
3、，从而保持与现场主站单元的无线通信。终端设备监控器上电之后，首先需要初始化串口，包括设置波特率工作方式等。本系统波特率设定为，使用单片机的内部定时器计数器作为波特率发生器。通过引脚与模块的发射接收控制脚连接，用来控制数据的发送与接收，默认状态下为低电平，使处于接收状态，当单片机需要上传数据时，将置高，使处中国石油大学华东硕士论文第章终端设备监控器软件设计于发送状态，当数据发送完毕后，重新置低，以便能随时接收现场主站单元的命令。终端设备监控器与现场主站单元的通信协议规定如下在终端设备监控器每次上传数据之前，需要首先发送接收本机数据的现场主站单元的地址，然后等待接收现场主站单元返回的确认信息本机地址，若超时没接收到确认信息，则再次发起连接请求，连接请求超过次之后，则将显示通信建立失败信息当终端设备监控器接收到确认信息，经校验正确后，与现场主站单元的通信即建立，就可上传数据了。在传输数据过程中，以连续发送两次表示上传的为模拟量。
4、要求不高的闭环系统的设计要求。说明此闭环系统同样也只针对风扇电压占空比大于等于的情况，即管口吹力大于等于小球重力的情况，占空比因无法吹动小球，作忽略处理。图闭环系统整体设计图图小球波形图计算机控制系统课程设计图小球波形图图小球波形图计算机控制系统课程设计系统现实环境的改进转换和转换在现实情况下，传感器采集到的模拟量是无法直接传给控制器的，必须经过转换环节。即模拟量转换成数字量，再将采集到的数字量利用转换公式转化成实际值。在这里我们只对高度反馈环节进行转换，不进行示范。为了方便对我们改造后的线路进行验证比对，已经进行改造的线路不再接入原先的系统，直接接入示波器，测出波形。根据查阅文献资料可北京电子工业出版社,徐洪庆三相整流系统研究哈尔滨哈尔滨工业大学,盖云英,包格军复变函数与积分变换北京北京科学出版社,计算机控制系统课程设计附录程序运行说明本课程设计程序均在系统软件，应用软件下运行，运行时必须先运行文件。文件内容如下设置电。
5、数器受干扰出现时，程序便会脱离正常轨道，出现乱飞。如当乱飞到双字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数当作操作码，程序将出现混乱。这时若在些双字节三字节指令后面插人两个单字节指令或在些对程序的流向起决定作用的指令如等前面插人两条指令，即可使乱飞的指针指向程序运行区，使程序执行恢复正常。这种抗干扰方法称为指令冗余。软件陷阱。当乱飞程序落到了非程序区如中未使用空间，指令冗余技术便无能为力，此时可采用设置软件陷阱的方法使其恢复正常。所谓软件陷阱就是用条引导指令强行将捕获的程序重新引人它的复位入口处，主要安排在未使用的中断区未使用的空间程序运行区及中断服务程序区。软件看门狗技术。当失控的程序进入死循环，通常采用看门狗技术使其脱离死循环。以为例，它有个定时器和，可用这个定时器来对主程序的运行进行监控。如用定时器监视定时器，用定时器监视主程序，主程序监视定时器，采用这种环形结构的软件看门狗，具有良好的抗干扰性能。中国石油大学华。
6、输第章基于无线网络的数据传输本课题是基于无线网络的终端设备监控器的设计，上两章对终端设备监控器的软硬件设计做了较为详细的介绍。终端设备监控器将采集到的现场数据经由上传给现场主站单元，现场主站单元则负责定时将接收到的各监控点数据通过无线网络发送给数据中心。因此，基于无线网络的数据传输也是本课题研究的个重点。本章将结合着现场主站单元的设计对此做介绍。无线数据传输原理利用无线网络进行数据远程传输从而组建更加完善的系统是目前研究的个热点。系统的基本工作原理是在现场利用各种方式进行信号采集，通讯设备等可通过标准接口与各种数据采集仪器仪表单片机相连。在正常工作模式下，通讯设备将单片机发送来的数据封装成适合于网络通信的数据包后，发送至网络，再通过网络进入上传输，最后被指定地址的用户数据中心接收，并产生相应的数据报表和显示，从而实现远程监控。无线数据传输原理如图所示。整个数据传输主要包括三个过程。图无线数据传输原理图数据中心通过公网固定。
7、输第章基于无线网络的数据传输本课题是基于无线网络的终端设备监控器的设计，上两章对终端设备监控器的软硬件设计做了较为详细的介绍。终端设备监控器将采集到的现场数据经由上传给现场主站单元，现场主站单元则负责定时将接收到的各监控点数据通过无线网络发送给数据中心。因此，基于无线网络的数据传输也是本课题研究的个重点。本章将结合着现场主站单元的设计对此做介绍。无线数据传输原理利用无线网络进行数据远程传输从而组建更加完善的系统是目前研究的个热点。系统的基本工作原理是在现场利用各种方式进行信号采集，通讯设备等可通过标准接口与各种数据采集仪器仪表单片机相连。在正常工作模式下，通讯设备将单片机发送来的数据封装成适合于网络通信的数据包后，发送至网络，再通过网络进入上传输，最后被指定地址的用户数据中心接收，并产生相应的数据报表和显示，从而实现远程监控。无线数据传输原理如图所示。整个数据传输主要包括三个过程。图无线数据传输原理图数据中心通过公网固定。
8、东硕士论文第章终端设备监控器软件设计用保存现场状态。在工业系统中有时会停电，旦停电，工业现场的各被控制对象在单片机内部中的状态值或者暂存于内部中的采集到的数据将会丢失，再次通电时系统又会从头执行程序，在有些系统中这是不允许的，这时，将现场的状态值或采集到的数据保存在掉电不丢失的中是种有效的方法。软件数字滤波技术。软件数字滤波是通过程序设计对单片机数据采集部分输人的信号进行加工处理，以达到抗干扰的目的。主要有程序判断滤波法算术平均滤波法递推平均滤波法中位值滤波法和防脉冲干扰平均值滤波法等。输出端口刷新。单片机的口常受到外部信号的干扰，在程序中周期性地添加输出端刷新指令，可以降低干扰对输出口状态的影响。在程序中指定单元，存储输出口当时所处的状态，在程序运行过程中根据这些单元的内容去刷新口。注释重点介绍你在设计中采用的抗干扰措施。中国石油大学华东硕士论文第章终端设备监控器软件设计中国石油大学华东硕士论文第章基于无线网络的数据传。
9、东硕士论文第章终端设备监控器软件设计用保存现场状态。在工业系统中有时会停电，旦停电，工业现场的各被控制对象在单片机内部中的状态值或者暂存于内部中的采集到的数据将会丢失，再次通电时系统又会从头执行程序，在有些系统中这是不允许的，这时，将现场的状态值或采集到的数据保存在掉电不丢失的中是种有效的方法。软件数字滤波技术。软件数字滤波是通过程序设计对单片机数据采集部分输人的信号进行加工处理，以达到抗干扰的目的。主要有程序判断滤波法算术平均滤波法递推平均滤波法中位值滤波法和防脉冲干扰平均值滤波法等。输出端口刷新。单片机的口常受到外部信号的干扰，在程序中周期性地添加输出端刷新指令，可以降低干扰对输出口状态的影响。在程序中指定单元，存储输出口当时所处的状态，在程序运行过程中根据这些单元的内容去刷新口。注释重点介绍你在设计中采用的抗干扰措施。中国石油大学华东硕士论文第章终端设备监控器软件设计中国石油大学华东硕士论文第章基于无线网络的数据传。
10、通道数据标志，完毕后，以连续发送两次为标志以连续发送两次表示上传的为数字量通道数据标志，完毕后，以连续发送两次为标志。图为终端设备监控器与现场主站单元建立通信程序流程图。图终端设备监控器与现场主站单元建立通信程序流程开关量输入输出子程序对开关量的采集与输出，主要是通过对芯片的控制来实现的。芯片的选通引脚与译码器的输出脚连接，故芯片高位地址为。开关量采集子程序如下。置为发送状态发送现场主站单元地址置为接收状态延时到连接次数为连接次数串口有数据通信建立失败接收并校验是否正确校验正确，通信建立中国石油大学华东硕士论文第章终端设备监控器软件设计开关量采集子程序控制寄存器地址初始化为的口输入，口输出口地址读取开关量开关量采集结果存于变量中单片机系统软件抗干扰设计硬件抗干扰措施往往并不能完全消除干扰，单片机系统仍会受到侵害，通过软件抗干扰技术可进步减小各种干扰，提高系统的可靠性。软件抗干扰主要采用以下几种方法。指令冗余技术。当程序计。
11、的方式接选择位。。为模拟量通道选择位。根据其不同的取值可选择共八个通道。的片选端接译码器的输出脚，故芯片高位地址为。转换程序设计采用查询方式。为了提高数据采集的准确度，采用了多次采集取算术平均值滤波的方法，即采集次数据取其平均值，从而得到最终的转换结果。对采样通道的转换子程序流程如图所示。图转换程序流程图送芯片初始化控制字，启动转换转换完成先读高四位数据再读低八位数据采样次数采样次数计算次采集结果的平均值并存储，采样次数清零返回中国石油大学华东硕士论文第章终端设备监控器软件设计中为控制字中记录采集次数转换结束后进入等待掉电模式当前为内部控制获取方式输入范围通道选择为第通道。芯片地址启动采样和转换转换完成否置，读取高位转换数据保存高位转换结果置，读取低位转换数据保存低位转换结果采集次数，通道未采集完，继续采集采集了次，后续取平均值滤波程序串行通信程序设计单片机利用串口与模块连接，通过对串口的编程，将数据通过发送出去或接收过。
12、数器受干扰出现时，程序便会脱离正常轨道，出现乱飞。如当乱飞到双字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数当作操作码，程序将出现混乱。这时若在些双字节三字节指令后面插人两个单字节指令或在些对程序的流向起决定作用的指令如等前面插人两条指令，即可使乱飞的指针指向程序运行区，使程序执行恢复正常。这种抗干扰方法称为指令冗余。软件陷阱。当乱飞程序落到了非程序区如中未使用空间，指令冗余技术便无能为力，此时可采用设置软件陷阱的方法使其恢复正常。所谓软件陷阱就是用条引导指令强行将捕获的程序重新引人它的复位入口处，主要安排在未使用的中断区未使用的空间程序运行区及中断服务程序区。软件看门狗技术。当失控的程序进入死循环，通常采用看门狗技术使其脱离死循环。以为例，它有个定时器和，可用这个定时器来对主程序的运行进行监控。如用定时器监视定时器，用定时器监视主程序，主程序监视定时器，采用这种环形结构的软件看门狗，具有良好的抗干扰性能。中国石油大学华。
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