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《开环电子控制系统》作业设计方案

第一课时

一、设计目标

本次作业设计旨在援助同砚加深对开环电子控制系统的理解，

精通系统设计和调试的方法，提高同砚的实践能力和解决问题的

能力。

二、设计内容

1.确定开环电子控制系统的基本原理和结构，包括传感器、

执行器、控制器等各组成部分的功能和特点。

2.设计一个简易的开环电子控制系统，要求系统能够对温度

进行监测和控制。详尽需求包括：

-应用LM35传感器采集温度数据；

-将温度数据传输给Arduino控制器；

-Arduino控制器通过PID算法计算控制信号；

-控制信号驱动风扇进行温度调整。

3.编写Arduino程序实现系统功能，并进行调试和验证。

4.撰写试验报告，包括试验设计、试验过程、试验结果和分

析等内容。

三、设计步骤

1.理论进修：同砚通过教室讲授和自主进修，了解开环电子

控制系统的基本原理和结构，并精通LM35传感器、Arduino控制

器和PID算法等知识。

2.系统设计：同砚依据设计要求，绘制系统框图和电路毗连

图，确定硬件和软件的设计方案。

3.硬件搭建：同砚依据设计方案，搭建实际电子控制系统，

包括毗连传感器、控制器和执行器等设备。

4.软件编程：同砚接受ArduinoIDE编写程序，实现温度数

据采集、PID算法计算和控制信号输出等功能。

5.系统调试：同砚将程序烧录到Arduino控制器中，通过串

口监视器查看温度数据和控制信号，调整PID参数进行系统调试。

6.试验验证：同砚利用系统监测室内温度，并通过控制器调

整风扇速度，观察温度变化并记录数据。

7.报告撰写：同砚依据试验结果，撰写试验报告，包括试验

背景、设计方案、试验步骤、结果分析和改进建议等内容。

四、评判标准

1.设计方案的完备性和合理性；

2.系统搭建的准确性和稳定性；

3.软件程序的编写规范和功能实现；

4.试验结果的可靠性和分析能力；

5.报告撰写的明晰度和规范性。

五、拓展延伸

为了进一步加强同砚对开环电子控制系统的熟识，可以思量

以下拓展延伸内容：

1.设计具有自动校准功能的控制系统；

2.结合无线通信模块实现遥程监控和控制；

3.应用云平台实现数据存储和遥程访问等功能。

通过本次作业设计，同砚将能够全面了解开环电子控制系统

的设计与实现过程，提升实践操作能力和问题解决能力，为将来

的工程实践打下良好基础。

第二课时

一、作业设计主题：开环电子控制系统

二、设计目标：通过本次作业设计，让同砚深度了解开环电

子控制系统的原理和应用，培育同砚动手实践的能力，并提高他

们的工程设计和解决问题的能力。

三、设计内容：

1.理论知识精通：同砚需在教室进修后，通过课本、资料等

渠道精通开环电子控制系统的原理、组成部分、工作原理等理论

知识。

2.试验设计：设计一个简易的开环电子控制系统试验。让同

砚筹办好试验器械，如电源、传感器、执行器等，搭建一个开环

电子控制系统，并进行试验验证。

3.数据采集和分析：同砚需要记录试验中的数据，并对数据

进行分析，找出试验中的问题和改进方案。

4.报告撰写：同砚需要撰写一份试验报告，详尽阐述试验目

标、方法、结果和结论，以及自己的沉思和总结。

五、作业要求：

1.深度理解开环电子控制系统的原理和应用。

2.独立完成试验设计、搭建和实施。

3.数据采集和分析，提出改进建议。

4.报告撰写要规范、详尽。

六、评分标准：

1.理论知识精通状况。

2.试验设计和实施能力。

3.数据分析和解决问题的能力。

4.报告撰写的规范和完备性。

七、时间打算：

1.第一周：同砚独立进修开环电子控制系统的理论知识，并

筹办试验所需器械。

2.第二周：同砚进行试验设计