湖南文理学院
课程设计报告
课程名称： 电子技术课程设计
专业班级： 通信１３１０２班 学号（４３号）
学生姓名： 彭俊嘉
指导教师： 戴正科 石武铁路客运专线
完成时间： ２０１５ 年 １０ 月０７日
cae报告成绩：
评阅意见：
评阅教师 日期
湖南文理学院制
等贵贱
摘要
PI调节器适用于具有大惯性，大滞后特性的被控对象。如锅炉温度控制，风力发电机功率控制等。PI控制是最实用化的控制方式，它是一项流行的线性控制策略，它是对偏差信号e(t)进行比例、积分、微分运算变换后形成的一种控制规律，基本思想是“利用偏差、消除偏差”。 本次课程设计主要设计了传感器与测控电路中的相应电路(包括调制解调电路、放大电路、细分电路等)。对PI调节器的输入电路，比例积分电路，比例微分电路，输出电路的参数进行了设定，详细介绍了各个电路对PI控制器性能影响。 PI调节器设计报告
一、 设计题目
PI调节器设计报告
二、设计要求
1选择合适的传感器和放大电路；
2设计调制和解调电路；
3设计具有比列积分功能的电路；
4设计信号输入和输出电路；
三、设计作用与目的
1设计一个PI调节器电路满足设计要求。
2加深对理论知识的理解和掌握。
四、系统设计方案
1. 总体结构及工作流程框图
对压力传感器是施加适当大小的压力，压力传感器可以把压力转换成毫伏级的差模电压信号。因为传感器输出的信号很小，所以得进行放大。因为放大的信号除测量信号外，还往往有各种噪声，为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋予一定的特征，这就需要调 制电路。带通滤波器是一个允许特定频段的波通过，可以滤去高频信号和低频信号。将滤出的信号输入解调电路进行解调，从而得到需要的信号。然后将信号输入PI调节器的设计电路，分别经过输入电路，比例微分电路、比例积分电路和输出电路。取出输出电路输出的信号，将其反馈到输入电路，与给定的信号进行比较，使得偏差
尽可能的小。其工作流程图如下：
图1模拟PI调节器设计流程图
五、系统硬件设计
1、硬件模块组成
（1）MPX2100压阻式压力传感器
（2）基本差动放大电路
（3）开关电路
许延网络公关（4）有源带通滤波器电路
发挥余热
（5）全波精密检波电路
六、系统软件设计
1.1传感器的选择
MPX2100半导体压力传感器可以把压力转换成毫伏级的电压信号，该压力传感器具有良好的线性度，它的输出电压与所加压力成精确的正比例关系。另外，MPX2100所具有的温度补偿特性克服了半导体压力敏感器件存在温度漂移问题，因而具有广阔的应用前景。
MPX2100是一种压阻式压力传感器，在硅基片上用扩散工艺制成 4个电阻阻值相等的应变元件构成惠斯顿电桥。电桥有恒压源供电和恒流源供电两种供电方式。采用恒压源供电的原理图如图所示.
图2采用恒压源控制的原理图
当压力传感器受到压力作用时，一对桥臂的电阻值增大?R，另一对桥臂的电阻值减少?R，电阻变化量?R与压力成正比，即 ?R=KP，电桥输出电压
，即电桥输出电压与压力 P成正比,如下图所示：
图3传感器输出电压与输入压力关系
1.2 放大电路的选择
1.定义：在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号的电路称为测量放大电路。
2.测量放大电路的选择
测量放大电路的结构形式是由传感器的类型决定的。例如，电阻应变式传感器通过电桥转换电路输出信号，并且用差动放大器进一步放大，因此电桥放大电路就是其测量放大电路。
差动放大电路是把两个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相输入端，然后在输出两个信号的差模信号，而尽量抑制两个信号的共模成分的电路。采用差动放大电路，有利于抑制共模干扰和减小温度漂移。其电路图如下：
令
所以，
图4 基本差动放大电路
1.3调制电路的选择
选用开关电路进行调制，在输入端加入调制信号
河南油田高级中学
，
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