指导教师： 张玉萍 职称： 副研究员 序号 1 题 目 技 术 要 求 学生 备注 1. 选择加热炉出口温度为主变量，炉膛温 度为副变量，设计管式加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统 2. 选择控制器与调节阀的作用方式； 3．画出控制系统框图； 管式加热炉温度4．采用一步整定法整定主、副控制器PID控制系统仿真设的参数。求出比例度与衰减振荡周期； 计 5．按照经验公式且适当修正分别求得主、副控制器的最佳参数值； 6．求出系统的阶跃响应曲线； 7．求出设定值位0时，施加幅值为30%的一次阶跃扰动信号，系统的输出曲线； 8．分析系统特点。 2 1. 测温范围要求为0~100℃。 小型反应釜控制2. 自动工况下，升温阶段的控制精度要求升温结束阶段向恒温阶段切换时系统的仿真设计 不是很高，的超调量要求不超过5℃。 3. 恒温阶段的控制精度要求较高，要求绝 对误差不超过±2℃。 3 1. 炉膛最佳温度750℃； 2. 给煤量9kg/min； 3. 负荷变化0~14MW。 锅炉负荷调节系4. 设计调节系统方案； 统仿真设计 5．画出调节系统框图； 6. 采用MATLAB仿真软件对所设计系统仿真； 7．分析系统特点。 4 1. 设计精馏塔釜温度与蒸汽流量串级控制 系统实现方案； 2. 画出控制系统框图； 3．采用 MATLAB对系统的阶跃响应进行仿真，根据仿真结果，判断塔釜温度的最大偏差是否满足工艺要求？ 4．在系统稳定运行大约900s后，突加幅值精馏塔温度控制为设定值40%的二次阶跃扰动信号，根据仿系统仿真设计 真曲线，分析系统调节时间。 5． 将蒸汽流量作为副变量，把蒸汽压力的干扰包括在副回路中，构成精馏塔釜温度与蒸汽流量串级控制系统。副控制器选择P作用，主控制器选择PID作用，整定串级控制系统的参数为最佳值。 6． 在40%的蒸汽扰动下，观察塔釜温度的响应曲线，最大偏差是否满足工艺要求？ 5 基于单片机的温1. 完成系统的硬件设计，包括采样电路、度控制系统设计 A/D转换电路、主控制电路等； 2. 绘制硬件电路图 3. 制作电路板 4．编制单片机系统软件 5．温控箱的温度控制范围在室温至600℃之间。 6．温度控制的精度要求为士0.1℃。 6 1. 通过机理分析法对三容水箱进行数学建模； 三容水箱的建模2. 结合三容水箱的特点，设计变参数PID与控制 控制方案； 3. 通过仿真验证方案的正确性。 7 1.完成方波信号发生器电路的设计 2.设计调制与解调电路 模拟信号调制与3．绘制硬件电路图 解调电路设计 4. 制作电路板 5．完成模拟信号的调制与解调，用示波器显示波形 8 蔬菜大棚温度控 制系统设计 1. 测温范围：-55℃~+l25℃； 2. 测量误差：±0.5℃； 3. 响应时间：小于500ms。 4. 利用单片机设计温度信号采集、控制及报警装置的硬件电路； 5. 绘制硬件电路图 6. 制作电路板 7．编制单片机系统软件 指导教师：李成伟 职称： 教授 序号 题 目 技 术 要 求 1.范围50-300℃ 2.测量精度1% 基于ADAM5000的温度控制系统3.控制精度5% 设计 1．温度控制范围100-500℃ 2. 测量精度1% 2 管式电阻炉温度3．控制精度5% 控制系统设计 1．液位控制范围10-30cm 2. 测量精度1% 基于MCGS组态编程的液位控制3．控制精度5% 系统的设计 1．物位控制范围100-1500mm 4 基于现场总线物2. 测量精度1% 位监控系统设计 3．控制精度5% 学生 备注 1 3 1．控制范围50-100℃ 基于CAN总线模块的温度控制系3．控制精度5% 统设计 1．测量范围50-100℃ 2. 测量精度1% 基于ZigBee的无线温度采集系统3．控制精度5% 设计 1．测量范围50-300℃ 2. 测量精度1% 基于ARM9的温湿度实时测量系3．控制精度5% 统的设计 1、温度测量范围：0-50℃ 2、湿度测量范围：15%-95%RH 8 一种前向散射式3、温度测量精度：±0.5℃ 能见度仪的设计 4、湿度测量精度：±3%RH 2. 测量精度1% 5 6 7
指导教师：王卫兵 职称：教授 序号 题 目 技 术 要 求 学生 备注 1 要求能够实现用单片机对晶闸管直流调压 系统进行调压。单片机通过对采集的数据的基于单片机模糊运算，由单片机内模糊控制算法程序设定控控制的晶闸管直制PID参数从而改变晶闸管导通时刻，实现流调压系统的设调压。要求设计系统的主电路以及控制电路计与实现 的硬件结构，控制电路软件流程及部分子程序。 要求能够实现用单片机对晶闸管直流调压 系统进行调压。水压检测由压力传感器实基于单片机（或现，单片机通过对采集的4-20mA水压数据PLC）控制的变频的运算，由单片机内PID控制算法程序设定给水系统的设计变频器的控制参数，从而改变水泵的转速，与实现 实现水压调节及水位控制。水压控制精度为±0.01Mpa，水位控制在正常水位的20%-90%之间。 基于单片机的电 动阀门执行机构阀门控制定位精度不低于0.5%，控制响应控制系统的设计时间小于0.5s。 与实现 基于单片机的液 压阀门执行机构阀门控制定位精度不低于0.2%，控制响应控制系统的设计时间小于0.1s。 与实现 要求在全面了解特定DCS系统功能的基础 基于DCS的汽轮上，结合汽轮机调速系统工艺要求完成系统机调速控制系统硬件设计。软件组态主要完成顺序控制功的设计及软件组能、PID控制组态及人机界面（MMI站）组态 态。 基于DCS的火力要求在全面了解特定DCS系统功能的基础 发电机组控制系上，结合火力发电机组工艺要求完成系统硬统的设计及软件件设计。软件组态主要完成顺序控制功能、组态 PID控制组态及人机界面（MMI站）组态。 要求在全面了解Modicon PLC系统功能的 基于Modicon 基础上，结合火力发电机组输煤系统工艺要PLC的电站输煤求完成系统硬件设计。软件组态主要完成顺控制系统的设计序控制功能、PID控制组态及人机界面及软件组态 （MMI站）组态。 基于Siemens 要求在全面了解Siemens PLC系统功能的 PLC的热网控制基础上，结合热网系统工艺要求完成系统硬系统的设计及软件设计。软件组态主要完成顺序控制功能、 2 3 4 5 6 7 8 件组态 PID控制组态及人机界面（MMI站）组态。
指导教师：胡瑞强 职称： 讲师 序号 1 题 目 技 术 要 求 学生 备注 基于LabVIEW和 数据采集、过程控制、自动化仪表、通讯协ADAM模块温度议 采集系统设计 智能测距仪的设计算机、单片机原理、语音播报 计 基于LabVIEW和1．温度测量范围：0-300℃ ARM9的远程数2. 温度测量精度：±1℃ 据传输系统设计 智能语音播报温1.测量范围-55-125℃ 度计设计 2. 测量精度±0.5℃ 2 3 4 5 1． 实现小车遇障碍物； 2． 小车可按照黑色聚氯乙烯绝缘带循迹，基于51单片机的无跑偏现象； 智能小车设计 3． 可以实现小车测速功能，超过设定速度提示报警。 办公楼门禁系统1． 读卡识别正确率100% 设计 便携式胰岛素泵1. 注射误差±1% 设计 6 7
指导教师：陈红丽 职称：副教授 序号 1 题 目 技 术 要 求 学生 备注 障碍物在超声波发射与接收范围之外时，显 基于8051单片机示屏显示0000，在范围之内时，显示发射实现超声波测距装置距障碍物之间的距离。移动发射与接收设计 装置时，数码管数据随之变化。能够设置的最小距离精确到厘米。 基于8051单片机 小车能够按一定的路线运行，如偏离则停的红外寻迹的设止，并给出警报。 计 基于8051单片机的12864lcd驱动128*64点阵显示输入数据。 程序的设计 基于8051单片机存储数据，掉电后数据不丢失。 及at24c02的存 2 3 4 储器的设计 5 基于8051单片机 温度测量精确到0.5度，能准确显示所测温及热电偶的控温度与适时超温度报警。 设计 可以显示年，月，日，周，时，分，秒。 基于8051单片机且具有自动闰年换算功能。调节时间时秒位及DS1302的万自动归零。 年历的设计 按键时有蜂鸣声伴随。 6
指导教师：徐秋景 职称：讲师
序号 1 题 目 技 术 要 求 1. 实现上位机和下位机单片机的串口通信 学生 备注 基于LabVIEW串2. 设计虚拟仪器界面 口通讯的虚拟万用表的设计 3. 编制虚拟仪器和单片机数据采集和通讯的程序 2 1. 实现上位机和下位机单片机的串口通信 基于labview串口2. 设计虚拟仪器界面 通讯的虚拟数字温度计的设计 3. 编制虚拟仪器和单片机数据采集和通讯的程序 3 1. 实现上位机和下位机的串口通信 2. 通过上位机LabVIEW控制彩灯的状态延时时基于LabVIEW上间 位机的彩灯设计 3. 通过上位机LabVIEW控制彩灯的循环方式和循环次数 4 1.实现上位机和下位机单片机的串口通信 2.labview通过串行口将数字（00，01，02，03...，FF，十六进制）发送给单片机，单片机收到后回传这个数字，PC接收到回传数据后显示出来 基于LabVIEW和单片机的串行通讯 3.若发送的数据和接收到的数据相等，则串行通信正确，否则有错误。启始符是数字00，结束符是数字FF。 4.通信正确后，单片机通过数字键盘上传相应的数字，并在上位机显示接收到的数据。 5 1.通过键盘输入6位密码，密码正确将锁打开 基于单片机的密码2.密码输入错误，会提示错误，3次输入密码都错锁设计 误，会锁定键盘并且报警 3.密码可由用户更改，锁打开后才能更改密码 6 1.数码管显示停车场现有车辆数，当车进入停车 场显码显示增1，驶出停车场显示减1。 基于单片机的停车2.当停车车辆已满，报警指示灯亮，提示禁止车场车辆统计系统 辆入内。数码管显示00位停车场无车辆，最大值99辆，上限可程序设定，当停车场车辆与设定值相同报警灯亮，车辆不要进入停车场。 7 1.编制合理的LabVIEW程序，完成对声卡的信号 采集 基于声卡的虚拟示2.选择合理的滤波器，对采集到的声音信号滤波， 波器设计 3.显示滤波后声音信号的波形，并分析信号的时域频域特性 8 1.采用2个一位的LED数码管用做倒计时显示 2.配合蜂鸣器作为盲人通行时的提示 智能交通信号灯 3.该系统还可根据具体交通情况如：119、120、110特种车辆通行时，系统自动进入中断，15秒钟后自动退出
指导教师： 李辰 职称： 副教授 序号 题 目 技 术 要 求 学生 备注 1 基于可编程控制1.计算机基础知识 器的双电机变频2.电子技术，自动控制理论 控制系统设计 3.可编程控制器知识 1.设计单片机的称重仪的硬件电路 2.制做硬件电路板 基于ARM的称重3.编制单片机系统软件 仪的设计 4.选配0-10kg量程范围称重传感器，或模拟输入信号为1-5VDC， 5.测量精度±2% 1.建立锅炉控制系统控制变量数据库 2.通信网络设置 油田燃油锅炉控3.设计小型燃油锅炉控制系统控制生产工制系统控制流程艺流程软件， 软件设计及仿真 4.设计参数趋势图软件， 5将所设计的软件进行仿真联调， 基于ARM的煤矿1.设计基于ARM人员定位系统读卡分站的人员定位系统读硬件电路 2 3 4 卡分站设计 2.制做硬件电路板 3.编制软件 4.卡与控制中心可以进行半双工通信 5.标识卡与基站的无线通信距离不小于10m 6.可存储记录信息3000条 5 1.建立变量数据库，设置大于10个数据 2. 进行上位机与下位机通信网络设置 联合站电脱罐油3.设计油田电脱罐生产工艺流程软件， 水分离控制系统4.设计参数趋势图软件， 监控软件设计及5.设计放水阀控制软件 6将所设计的软件进行仿真联调，软件功能仿真 模块切换 1.设计单片机的瓦斯报警仪模拟数据采集单元和开关量输出、信号放大功能的硬件电路 2.制做硬件电路板 3.编制单片机系统软件 4．瓦斯浓度超过8%含量时报警，或者根据基于ARM的瓦斯模拟输入信号超过+2VDC时报警（信号范报警仪的设计 围为1-5VDC）， 5.A/D转换可以采用8位或10位精度 6.测量精度2% 1.建立煤矿井口空压机变频控制系统控制变量数据库,设计10个参数。 2.通信网络设置 3.设计煤矿井口空压机变频控制系统控制生产工艺流程软件， 煤矿井口空压机4.设计参数趋势图软件， 变频控制系统上5将所设计的软件进行仿真联调 位机软件设计及 仿真 6 7 1.设计基于RFID人员定位系统标识卡的硬件电路 2.制做硬件电路板 3.编制软件 4.卡与控制中心可以进行半双工通信 5.标识卡与基站的无线通信距离不小于基于RFID的煤矿人员定位系统 标识卡设计 10m 8
指导教师： 张维波 职称： 高级工程师 序号 1 题 目 技 术 要 求 学生 备注 多路信号的采集要求能将8路模拟信号（暂定）转换成数值 显示系统的设计进行显示，应有自动循环显示和选定显示两与实现 种工作模式，其他功能视情况待定。 要求能够利用单片机系统和D/A转换器， 同时能设计一个选择电路对锯齿波、三角波形发生器的设波、方波、正弦波四种波形进行选择输出，计 本设计要求设计单片机系统电路的硬件结构，控制电路软件流程及四种波形的子程序。 基于单片机温度 温度控制定位精度不大于1℃，控制响应时与控制的设计与间小于0.5s。 实现 红外线遥控的单能完整的采集或发送数据，通讯距离不小于 片机接口系统 3米。 要求在全面了解射频电磁感应电路的工作 基于I2C总线的原理，并设计一单片机系统与感应电路进行IC卡读/写器 数据采集，同时要与上位机进行串行数据通讯。 基于单片机在了解单片机系统的基础上，结合热释电红 （PLC）控制的自外传感器来检测人或动物发出的红外线。本动门系统 设计，门应能双速运行，动作敏捷。 要求在一个单片机系统设置键盘及显示电 无线数据传输模路，另一个单片机系统设置采样电路，两个块的设计 单片机可以无线通信的方式进行数据采集。 全面了解全自动洗衣机工作原理基础上，用 洗衣机控制器的单片机系统来控制电机的正反转及转动时设计 间、速度，有三种以上的控制模式，结束洗涤过程后有报警输出。 2 3 4 5 6 7 8
指导教师： 刘洋 职称： 工程师 序号 题 目 技 术 要 求 学生 备注 1 建立起倒立摆的数学模型，使用MATLAB对建立的倒立基于MATLAB的软件进行系统控制算法研究，倒立摆系统建模摆模型进行仿真控制，给出仿真参数，分析仿真结果。 与仿真研究 能够使用MATLAB与过程控制实验系统进能够利用MATLAB进行数据分MATLAB在过程行数据交换，实现单闭环液位控制与单闭环压力控制实验中的应析处理，控制。 用研究 分发送端与接收端两部分设计，发送端用来基于单片机的无发送幻灯片上翻页与下翻页的控制信号，接线幻灯片控制器收端通过USB口与计算机相连，实现对计设计 算机上POWERPOINT软件的相应控制。无线控制范围≥10米。 2 3 4 设计一个应用无线遥控的电动窗帘控制系统，能够实现自动控制模式与手动控制模式选择，自动控制模式中系统可以自行判断白无线遥控电动窗天与夜间时段，并根据光线的变化自动开合帘设计 窗帘；手动控制中操作者可以通过遥控器手动控制窗帘的开合，并可使窗帘在任意位置停止。无线控制范围≥10米。 设计一个公交车GPS语音报站系统，系统车载GPS语音报实时监测当前车辆位置，在进入指定区域时站系统设计 进行语音报站。位置误差不大于20米。 具备液位单闭环实验、压力单闭环实验、流过程控制实验装量单闭环实验、上中水箱液位串级控制实置组态监控应用验、液位流量串级控制实验等实验的监控界设计 面，能够连接下位机或者数据采集模块对实验系统进行实时监控。 利用模糊控制技术设计一个智能火灾报警基于模糊控制的系统，对现场各个传感器给出的信号进行分火灾报警系统设析，并自行判断火灾概率，进而进行报警。计仿真 对设计的系统进行MATLAB仿真分析，得出分析结果。误报率≤5% 利用PLC进行电梯控制系统设计，包括硬基于PLC的多层件和软件设计，实现8层电梯的电气系统设电梯控制系统设计以及软件梯形图程序设计，实现电梯基本计 功能。 5 6 7 8
指导教师：韩剑辉 职称： 教授 序号 题 目 技 术 要 求 学生 备注 1 基于PLC的载人索道正常情况下的启、停，紧急情况下的停 索道控制系统设止，速度调节，对风速，过载，电机过温等计 情况进行控制。 设计火炬的点燃熄灭控制，通过油泵调节控 大型体育场馆火制燃油（燃气）量，监控油压，监控火炬燃炬控制系统设计 烧情况，各种报警信号监控。 2 3 要求称重系统的单次称重工作时间、称重精 智能称重仪表设度，去皮重，称重单位标定等进行处理，并计 可为上位机和其他控制设备提供通讯数据。 可对多种传感器测量，线性化，标度变化， 回路智能控制器标准和改进PID控制算法设计。可通过设计 RS232通讯。控制接口按多种方式设计。 车辆入出库控制，车辆载车板横向和纵向运 立体车库控制系动控制，各种限位开关检测，安全保护，根统设计 据车辆存放情况，可手动和自动控制，使车辆运放到指定车位。上位机与PLC通讯。 算法设计，随机发出指令，通过不同声光对 智能人体反应时人体四肢和协调反应时间测量、训练，达到间训练测试仪设提高反应能力。集声、光、电三位于一体，计 具有按键组合、档次选择、计数、计时显示打印输出等多项功能。 多路检测，可对每路信号设定测量范围和报 多路巡检系统设警值，对测量信号统计、计算、历史追记，计 设计通讯接口，可以将数据传到上位机。 可以对每一回路独立设定，每一路可以设定 多功能多回路可多组定时参数，时间设定范围可以调整。定编程数字定时开时开关功率分为多种。电流、电压监测保护关设计 设计。 4 5 6 7 8
指导教师： 齐超 职称： 教授 序号 题 目 技 术 要 求 学生 备注 1 1 熟悉PSPICE软件工作环境并熟练操作 基于PSPICE的PSPICE仿真软件， 电路节点电压和2 掌握灵敏度分析理论及其相关研究问题 支路电压灵敏度分析 3 精炼至三级反馈放大电路的节点电压和支路电压灵敏度分析 1输入工频电压变化范围 条件下，输出可调 直流电压9V-12V 2 直流稳压电源设计 2 最大输出电流1.5A 3 有过流和短路保护功能 1 周期信号源能输出正弦波和脉冲波信号 3 周期信号源的设2频率可预置，信号频率20Hz-20kHz，步长计和制作 调整5Hz 3 完成5位频率数字显示 1 虚拟数字万用表的最大测量电压为200 V，最大测量电流为1 A，最大两线电阻为10 虚拟仪器-数字MΩ； 万用表设计与实2 分辨率以显示的位数来表示，可设定为3，现 4，5或6个完整的位数，再加上以0或1来表示的1/2个位数。 1计数范围0000-9999，实现进加出减 5 红外光电计数器2响应时间：3s 设计和制作 3感应距离：0-500mm 适于弱信号检测1．搭建电路模型，实现弱信号检测，达到 的锁相放大器设毫伏级 计 2．抑制正交相位噪声 4 6 3．信噪比达到3dB以上4. 1车辆行驶至第一条黑线时开始全速运行， 行驶至限速区时减速，行驶至第四条黑线时小车寻迹检测自全速运行，行驶至第五条黑线时减速。 动往返控制系统设计 2到达终点线停车10S，然后返回到起点。 3小车总往返时间不多于40S。 1温度采集功能，误差在 C 8 空调机温度控制2温度设定由按键完成，并显示 器设计 3根据设定和采集温度判断压缩机运行状态 7
指导教师： 姜滨 职称： 助教 序号 题 目 技 术 要 求 1.测量精度为±0.01。 学生 备注 2.测量范围包括从人体的低压到高压范围。 1 电子血压计设计 3.可记忆三组长度数据。 4.测量值的存储和历史查询功能。 5.LED或液晶显示。 1.红外传感器灵敏度高，有效输出电压高低 电平变化信息。 2 单片机控制的多2.烟雾浓度检测范围大，精度达到±0.01。 功能窗的设计 3.可以有效的控制电机，实现对窗户的打开或关闭。 1.在风扇运行过程中有显示界面提示运行 的状态，自行设置几个档位。 2.遥控器和风扇之间采用红外通讯。 3 智能红外遥控电3.风扇座上有三键键盘。一个功能键，另两风扇的设计 个分别为增加键（↑）和减少键（↓）。 4.通过风扇座上三个按键或者红外遥控可以设置风速档位。 5.按键均配有语音播报。 1.有显示年，月，日，周，时，分，秒功能。 4 基于DS12C8872.可以手动调节时间数值。 的高精度时钟设3.可以设置闹铃。 计 4.自行设置按键，如开、关等功能按键。 1.设计一套可控制1个电热水器温度的智能 温度控制系统；温度测量范围为-40至+100度；温度控制范围为+20至+100度；测量电热水器温度控精度为±0.1度；控制精度为±1度； 制系统设计 2. 采用电加热器；控制温度可任意设定；有加热时间控制功能；热水器的容积为0-100升，缺水或超温时，停止加热并报警；有数据存储功能。 1.温度测量精度为±0.01，湿度测量精度为 ±1%。 5 6 温室大棚温湿度检测系统设计 2.测量值的存储和历史查询功能。 3.LED或液晶显示。 7 要求酒精浓度检测精度为0.01；节电设计， 酒精浓度检测仪4分钟内检测不到信号时，自动关机；酒精的设计 浓度单位可互换，PPM 与mg/L 互换；用户可以自己设定报警浓度。 仪器能够根据甲烷浓度报警限进行声、光报 基于单片机控制警，并启动排风设备，同时具有通信功能。的甲烷浓度监控检测精度要求0.01，具有自行设定的上下限报警仪 报警功能。 8
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