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PID温控器的设计

PID温控器的设计
PID温控器的设计

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成都理工大学工程技术学院

PID温控器的设计

[基于单片机的课程设计]

目录

一.设计目的 (3)

二.实际要求: (3)

三.设计过程: (3)

1.原理图 (3)

2.PID温控器储存系统设计 (4)

3.LED静态显示 (5)

3.1硬件连接图 (5)

3.2仿真程序 (5)

3.3LED静态显示仿真图 (6)

4.PID温控器LED显示及仿真 (6)

4.1硬件连接图 (6)

4.2仿真程序 (7)

4.3 LED显示仿真 (9)

5.PID温控器的键盘设计及仿真 (10)

5.1硬件连接图 (10)

5.2仿真程序 (10)

5.3仿真电路 (12)

四.设计总结: (12)

一.设计目的

温控器设计是一项综合性的专业实践活动,有用到单片机,程序设计,接口技术等,其目的是让学生将所学的基础知识和专业知识运用到具体的工程实践中,以培养学生的综合运用能力时间动手能力,为以后的毕业设计打下良好的基础。

二.实际要求:

1.进行温度测量,测量范围-10~+50度;

2.将温度测量值在液晶显示模块上显示;

3.可以通过按键进行温度上下限报警设置;

4.扩展功能:

(1).具有温度控制输出执行功能;

(2).具有数据通信和传输功能。

三.设计过程:

1.原理图

图一

图一是PID温控器的工作原理图。电炉内的热电阻温度传感器测出的温度信号经运算放大器放大和模/数转换后,由8051读出电阻炉炉温,控制程序根据当前炉温和目标温度的偏差,按照一定的控制方法控制开关K的开与断,提

供适当的加热功率,以使炉温尽快趋近目标温度。PID温控器还通过串口与PC 通信,以实现远程控制。LED和键盘用于人机接口,交流电过零检测部分可使8051只在正弦交流电零点附近控制开关K的通与断,以避免对交流电斩波而造成干扰。

2.PID温控器储存系统设计

2.1温控系统扩展图

图2

PID温控器的存储系统设计中使用了一片3-8译码器74LS138来产生个芯片所需要的片选信号。6264的CE非信号来自于74LS138的Y3非输出(后续设计中8255A、ADC0808等口芯片的片选信号也来自74LS138)。要使Y3非为低电平选中6264,则C、B、A的输入应为011,由此可计算出6264的二进制地址范围0110000000000000~01111111111111,写成十六进制为0x6000~0x7FFF,2764的

十六进制地址范围为0x0000~0x1FFF。

3.LED静态显示

3.1硬件连接图

图3.1

3.2仿真程序

# include"absacc.h"

unsigned char code LED_CODES[]={0xc0,0xf9,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,

0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,

0x8e,0xff,0x0c,0x89,0x7f,0xbf

};

void main()

{

XBYTE[0x0000]= LED_CODES[1];

XBYTE[0X0100]= LED_CODES[2];

XBYTE[0X0200]= LED_CODES[3];

while(1);

}

3.3LED静态显示仿真图

图3.2 4.PID温控器LED显示及仿真

4.1硬件连接图

图4.1

8255A是较复杂的并行接口芯片,在PID温控器主要用作I/O口扩展,用于LED的显示。在编程时注意,由于8255A的复位时间较长,在应用程序访问8255A 之前,应该有足够的延时保证8255A以正确复位,仿真时可不延时,但实际电路中必须加足够的延时。

4.2仿真程序

/*****display.h*****/

/*8255*/

#define BASE 0x0000

#define POPT_A (BASE)

#define POPT_B (BASE+1)

#define POPT_C (BASE+2)

#define POPT_CONTROL (BASE+3)

#define LEDS 6

#define CA 0

#define CC 1

void turn_On(char led,char ChNumber,char mode);

void LedsOff();

void OneByOne(char datas[]);

extern void Init8255();

unsigned char code Select[];

unsigned char code LED_CODES[];

/******display.c*******/

# include"absacc.h"

# include"reg51.h"

# include"display.h"

unsigned char code Select[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};

unsigned char code LED_CONES[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,

0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,

0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,

0x8E,0xFF,0x0C,0x89,0x7F,0XBF

};

void Init8255()

{

unsigned char i,j;

for(j=0;j<10;j++)

for(i=0;i<255;i++);

XBYTE[POPT_CONTROL]=0x90;

LedsOff();

}

void turn_On(char led,char ChNumber,char mode) {

if(mode==CA)

XBYTE[POPT_C]=~LED_CODES[ChNumber]; else

XBYTE[POPT_C]=LED_CODES[ChNumber]; XBYTE[POPT_B]=Select[led];

}

void LedsOff()

{

XBYTE[POPT_B]=0x00;

}

/*******main.c*****/

# include"reg51.h"

# include"display.h"

void main()

{

unsigned int m;

unsigned char i;

Init8255();

i=LEDS-1;

while(1)

{

LedsOff();

for(m=50;m!=0;m--);

turn_On(i,i,CC);

for(m=50;m!=0;m--);

if(i==0)i=LEDS-1;

else i--;

}

}# include"reg51.h"

# include"display.h"

void main()

{

unsigned int m;

unsigned char i;

Init8255();

i=LEDS-1;

while(1)

{

LedsOff();

for(m=50;m!=0;m--);

turn_On(i,i,CC);

for(m=50;m!=0;m--);

if(i==0)i=LEDS-1;

else i--;

}

}

4.3 LED显示仿真

图4.2

5.PID温控器的键盘设计及仿真

5.1硬件连接图

图5.1

图5.1中右上角是键盘矩阵,行扫描信号R0~R3来自于51单片机P1口的P1.0~P1.3,列扫描信号来自于51单片机的P1.4、P1.7,LED的为位驱动部分封装在LED DRIVER中,除了用ULA2003A以外,也可以用三极管驱动。由于三极管是模拟器件,仿真速度慢,所以在PID温控器的仿真设计时采用ULA2003A,但在实际电路板上可采用三极管作位驱动。

5.2仿真程序

# include"absacc.h"

# include"display.h"

# include"Reg51.h"

void delay()

{char i;

for(i=255;i!=0;i--);

}

char keyCheck(char*row,char*col)

{

unsigned char p1,t1,t2,t3,i;

unsigned char Result=0;

p1=0xF0;t1=p1;

if(t1==0xf0)goto exit;

for(i=11;i!=0;i--)

delay();

t1=p1;

if(t1==0xf0)goto exit;

Result=1;

t2=0x80;t1=~t1;

for(i=4;i!=0;i--)

{t3=t2&t1;

if(t3!=0){*col=i-1;break;}

else t2=t2>>1;

}

t1=~t1;

t1=t1|0x0f;

p1=t1;

t1=p1;

t2=0x08;t1=~t1;

for(i=4;i!=0;i--)

{t3=t2&t1;

if(t3!=0){*row=i-1;break;}

else t2=t2>>1;

}

exit:

return Result;

}

# include"stdio.h"

#include"absaCC.h"

#include"Reg51.h"

extern char keyCheck(char*row,char*col); void main()

{char row,col,r;

char strIndexs[6]={20,20,20,20,20,20}; unsigned char i,k;

void Init8255();

while(1)

{

r=keyCheck(&row,&col);

if(r==0)

{strIndexs[5]=20;strIndexs[4]=20; strIndexs[1]=20;strIndexs[0]=20;

}

else

{strIndexs[5]=0;strIndexs[1]=0;

strIndexs[4]=row;strIndexs[0]=col;

}

for(k=6;k!=0;k--)

{void Ledsoff();

for(i=50;i!=0;i--);

turn_On(k- 1,strIndexs[k- 1],CC);

for(i=50;i!=0;i--);

}

}

}

5.3仿真电路

图5.2

四.设计总结:

通过此次课程设计,使我更进一步掌握了有关单片机方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考以及与同学的探讨,一遍又一遍的检查终于查出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识的欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。在课程设计中我们不断发现错,不断改正,不断领悟,不断获取,这让我们获得了不少人生经验。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,同学的帮助下,都得到了解决。在今后的学习实践过程中,

一定要不懈努力,不能遇到问题就想到退缩,,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的人生道路上披荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能获得成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可。

pid控制器设计

目录一设计任务与要求 二系统校正的基本方法与实现步骤 三PID的控制原理与形式模型 四设计的原理 五设计方法步骤及设计校正构图 六设计总结 七致谢 八参考文献

一 设计任务与要求 校正对象: 已知单位负反馈系统,开环传递函数为:s s s s G 1047035.87523500 )(23++=,设 计校正装置,使系统满足: (1)相位稳定裕量o 45≥γ (2)最大超调量%5≤σ 二 系统校正的基本方法与实现步骤 系统校正就是在自动控制系统的合适位置加入适当的装置,以改善和提高系统性能。按照校正装置在自动控制系统中的位置,可分为串联校正,反馈校正和顺馈补偿。 顺馈补偿方式不能独立使用,通常与其他方式同时使用而构成复合控制。顺馈补偿装置满足一定条件时,可以实现全补偿,但前提是系统模型是准确的,如果所建立的系统模型有较大误差,顺馈补偿的效果一般不佳。 反馈校正主要是针对系统中的敏感设备——其参数可能随外部环境条件发生变化,从而影响自动控制系统的性能——给敏感设备增加局部负反馈支路以提高系统的抗扰能力。由于负反馈本身的特性,反馈校正装置通常比较简单,只有比例(硬反馈)和微分(软反馈)两种类型。 串联校正是最基本也是最常用的校正方式,根据校正装置是否使用独立电源,可分为有源校正装置和无源校正装置;根据校正装置对系统频率特性的影响,可分为相位滞后、相位超前和相位滞后-超前校正装置;根据校正装置的运算功能,可分为比例(P )校正、比例微分(PD )校正、比例积分(PI )校正和比例积分微分(PID )校正装置。

三 PID 控制的原理与形式模型 具有比例-积分-微分控制规律的控制器,称PID 控制器。这种组合具有三种基本规律各自的特点,其运动方程为: dt t de dt t e t e t m K K K K K d p t i p p )()()()(0++=? 相应的传递函数为: ??? ? ? ? + +=S S s K K K G d i p c 1)( S S S K K K d i p 12++ ?= PID 控制的结构图为: 若14

三菱PID控制实例

三菱PLC和FX2N-4AD-TC实现温度PID闭环控制系统的学习参考。。。。。。

风机鼓入的新风经加热交换器、制冷交换器、进入房间。原理说明:进风不断被受热体加温,欲使进风维持一定的温度,这就需要同时有一加热器以不同加热量给进风加热,这样才能保证进风温度保持恒定。 plc接线图如下,按图接好线。配线时,应使用带屏蔽的补偿导线和模拟输入电缆配合,屏蔽一切可能产生的干扰。fx2n-4ad-tc的特殊功能模块编号为0。

输入和输出点分配表 这里介绍pid控制改变加热器(热盘管)的加热时间从而实现对温度的闭环控制。

在温度控制系统中,电加热器加热,温度用热电耦检测,与热电耦型温度传感器匹配的模拟量输入模块 fx2n-4ad-tc将温度转换为数字输出,cpu将检测的温度与温度设定值比较,通过plc的pid控制改变加热器的加热时间从而实现对温度的闭环控制。pid控制时和自动调谐时电加热器的动作情况如上图所示。其参数设定内容如下表所示。 三菱plc和fx2n-4ad-tc实现温度pid闭环控制系统程序设计:

用选择开关置x10作为自动调谐控制后的pid控制,用选择开关置x11作为无自动调谐的pid控制。 当选择开关置x10时,控制用参数的设定值在pid运算前必须预先通过指令写入,见图程序0步开始,m8002为初始化脉冲,用mov指令将目标值、输入滤波常数、微分增益、输出值上限、输出值下限的设定值分别传送给数据寄存器d500、d512、d515、d532、d533。 程序第26步,使m0得电,使用自动调谐功能是为了得到最佳pid控制,自动调谐不能自动设定的参数必须通过指令设定,在第29步~47步之间用mov指令将自动调谐用的参数(自动调谐采用时间、动作方向自动调谐开始、自动调谐用输出值)分别传送给数据寄存器d510、d511、d502。 程序第53步开始,对fx2n-4ad-tc进行确认、模式设定,且在plc运行中读取来自fx2n-4ad-tc的数据送到plc的d501中,103步开始对pid动作进行初始化。 第116步开始,x10闭合,在自动调谐后实行pid控制,当自动调谐开始时的测定值达到目标值的变化量变化1/3以上,则自动调谐结束,程序第128步~140步,自动调谐

单片机温度控制系统PID设计

毕业论文(论文) 题目名称:单片机温度控制系统PID设计 题目类别:毕业设计 系(部): 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 辅导教师: 时间:至 目录 任务书............................................................ I

毕业设计(论文)开题报告........................................... IV 毕业设计(论文)指导教师审查意见.................... 错误!未定义书签。教师评语.......................................... 错误!未定义书签。摘要............................................................. V Abstract ......................................................... VI 前言........................................................... VII 1 绪论 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2 PID算法在控制领域中的应用 (2) 1.3 课题研究的目的及意义 (3) 2 总体方案论证与设计 (4) 2.1方案设计的要求与指标 (4) 2.2方案的可行性分析与方案选择 (4) 2.2.1方案可行性分析 (4) 2.2.2 方案的选择与确定 (6) 2.2.3系统结构框图 (6) 3 温度控制系统硬件设计和软件设计 (8) 3.1 系统硬件设计 (8) 3.1.1系统硬件组成 (8) 3.1.1.1AT89C51单片机的介绍 (8) 3.1.1.2测量温度元件的选择 (9) 3.1.1.3模数转换器ADC0809的介绍 (10) 3.1.1.4键盘和LED显示电路设计 (10) 3.1.1.5温度控制电路设计 (11) 3.2 系统软件设计 (11) 3.2.1主程序流程图及主程序 (11) 3.2.2 T0中断子程序 (15) 3.2.3 A/D转换子程序 (16) 3.2.4 数字滤波子程序 (18) 3.2.5温度标度变换子程序 (19) 3.2.6键盘显示子程序 (19) 3.2.7 PID算法介绍 (21) 4 系统仿真与调试分析 (21) 4.1系统仿真 (21) 4.2系统调试 (21) 5 结束语 (23) 参考文献 (23)

温度控制的PID算法-及C程序实现

温度控制与PID算法 温度控制与PID算法j较为复杂,下面结合实际浅显易懂的阐述一下PID控制理论,将温度控制及PID算法作一个简单的描述。 1.温度控制的框图 这是一个典型的闭环控制系统,用于控制加热温区的温度(PV)保持在恒定的温度设定值(SV)。系统通过温度采集单元反馈回来的实时温度信号(PV)获取偏差值(EV),偏差值经过PID调节器运算输出,控制发热管的发热功率,以克服偏差,促使偏差趋近于零。例如,当某一时刻炉内过PCB板较多,带走的热量较多时,即导致温区温度下降,这时,通过反馈的调节作用,将使温度迅速回升。其调节过程如下:

温度控制的功率输出采用脉宽调制的方法。固态继电器SSR的输出端为脉宽可调的电压U OUT 。当SSR的触发角触发时,电源电压U AN通过SSR的输出端加到发热管的两端;当SSR的触发角没有触发信号时,SSR关断。因此,发热管两端的平均电压为U d=(t/T)* U AN=K* U AN 其中K=t/T,为一个周期T中,SSR触发导通的比率,称为负载电压系数或是占空比,K 的变化率在0-1之间。一般是周期T固定不便,调节t, 当t在0-T的范围内变化时,发热管的电压即在0-U AN之间变化,这种调节方法称为定频调宽法。下面将要描述的PID 调节器的算式在这里的实质即是运算求出一个实时变化的,能够保证加热温区在外界干扰的情况下仍能保持温度在一个较小的范围内变化的合理的负载电压系数K。 2.温度控制的两个阶段 温度控制系统是一个惯性较大的系统,也就是说,当给温区开始加热之后,并不能立即观察得到温区温度的明显上升;同样的,当关闭加热之后,温区的温度仍然有一定程度的上升。另外,热电偶对温度的检测,与实际的温区温度相比较,也存在一定的滞后效应。这给温度的控制带来了困难。因此,如果在温度检测值(PV)到达设定值时才关断输出,可能因温度的滞后效应而长时间超出设定值,需要较长时间才能回到设定值;如果在温度检测值(PV)未到设定值时即关断输出,则可能因关断较早而导致温度难以达到设定值。为了合理地处理系统响应速度(即加热速度)与系统稳定性之间地矛盾,我们把温度控制分为两个阶段。

数字PID控制器设计

数字PID控制器设计 实验报告 学院电子信息学院 专业电气工程及其自动化学号 姓名 指导教师杨奕飞

数字PID控制器设计报告 一.设计目的 采用增量算法实现该PID控制器。 二.设计要求 掌握PID设计方法及MATLAB设计仿真。 三.设计任务 设单位反馈系统的开环传递函数为: 设计数字PID控制器,使系统的稳态误差不大于,超调量不大于20%,调节时间不大于。采用增量算法实现该PID控制器。 四.设计原理 数字PID原理结构图 PID控制器的数学描述为:

式中,Kp为比例系数;T1为积分时间常数;T D为微分时间常数。 设u(k)为第K次采样时刻控制器的输出值,可得离散的PID表达式为:? 使用模拟控制器离散化的方法,将理想模拟PID控制器D(s)转化为响应的理想数字PID控制器D(z).采用后向差分法,得到数字控制器的脉冲传递函数。

2.增量式PID控制算法 u(k)=u(k-1)+Δu(k) 增量式PID控制系统框图 五.Matlab仿真选择数字PID参数 利用扩充临界比例带法选择数字PID参数,扩充临界比例带法是以模拟PID调节器中使用的临界比例带法为基础的一种数字PID参数

的整定方法。其整定步骤如下 1)选择合适的采样周期T:,因为Tmin<1/10 T,选择采样周期为; 2)在纯比例的作用下,给定输入阶跃变化时,逐渐加大比例作用 Kp(即减小比例带δ),直至系统出现等幅震荡,记录比例增益 Kr,及振荡周期Tr 。Kr成为临界振荡比例增益(对应的临界比 例带δ),Tr成为临界振荡周期。 在Matlab中输入如下程序? G=tf(1,[1/150,36/150,185/150,1]); p=[35:2:45]; for i=1:length(p) Gc=feedback(p(i)*G,1); step(Gc),hold on end; axis([0,3,0,]) 得到如下所示图形: 改变其中的参数P=[35:2:45]为p=[40:1:45]得到下图曲线,得Kr约为43,Tr

根据SIMULINK的PID自动控制控制器设计与仿真

基于SIMULINK的PID控制器设计与仿真 1.引言 MATLAB是一个适用于科学计算和工程用的数学软件系统,历经多年的发展,已是科学与工程领域应用最广的软件工具。该软件具有以下特点:数值计算功能强大;编程环简单;数据可视化功能强;丰富的程序工具箱;可扩展性能强等。Simulink是MATLAB下用于建立系统框图和仿真的环境。Simulink环境仿真的优点是:框图搭建方便、仿真参数可以随时修改、可实现完全可视化编程。 比例-积分-微分(Proporitional-Integral-Derivative,PID)是在工业过程控制中最常见、应用最广泛的一种控制策略。PID控制是目前工程上应用最广的一种控制方法,其结构简单,且不依赖被控对象模型,控制所需的信息量也很少,因而易于工程实现,同时也可获得较好的控制效果。 2.PID控制原理 当我们不能将被控对象的结构和参数完全地掌握,或者是不能得到精确的数学模型时,在这种情况下最便捷的方法便是采用PID 控制技术。为了使控制系统满足性能指标要求,PID 控制器一般地是依据设定值与实际值的误差,利用比例(P)、积分(I)、微分(D)等基本控制规律,或者是三者进行适当地配合形成相关的复合控制规律,例如,PD、PI、PID 等。 图2-1 是典型PID 控制系统结构图。在PID 调节器作用下,对误差信号 分别进行比例、积分、微分组合控制。调节器的输出量作为被控对象的输入控制量。

图2-1典型PID 控制系统结构图 PID 控制器主要是依据给定值r (t )与实际输出值y (t )构成控制偏差,用公式表示即e (t )=r (t )-y (t ),它本身属于一种线性控制器。通过线性组合偏差的比例(P )、积分(I )、微分(D ),将三者构成控制量,进而控制受控对象。控制规律如下: 1 01() ()[()()]p d i de t u t K e t e t dt T T dt =++? 其传递函数为: ()1()(1)()p d i U s G s K T S E s T s = =++ 式中:Kp--比例系数; Ti--积分时间常数; Td--微分时间常数。 3.Simulink 仿真 3.1 建立数学建模 3.2 仿真实验 在传统的PID 调节器中,参数的整定问题是控制面临的最主要的问题,控制系统的关键之处便是将Kp 、Ti 、Td 三个参数的值最终确定下来。而在工业

温度的PID控制及程序示例

温度的PID 控制 一.温度检测部分首先要OK. 二、PID 调节作用 PID 控制时域的公式 ))()(1)(()(?++ =dt t de Td t e Ti t e Kp t y 分解开来: (1) 比例调节器 y(t) = Kp * e(t) e(k) 为当前的温差(设定值与检测值的插值) y(k) 为当前输出的控制信号(需要转化为PWM 形式) # 输出与输入偏差成正比。只要偏差出现,就能及时地产生与之成比例的调节 作用,使被控量朝着减小偏差的方向变化,具有调节及时的特点。但是, Kp 过大会导致动态品质变坏,甚至使系统不稳定。比例调节器的特性曲线. (2) 积分调节器 y(t) = Ki * ∫(e(t))dt Ki = Kp/Ti Ti 为积分时间 #TI 是积分时间常数,它表示积分速度的大小,Ti 越大,积分速度越慢,积分作用越弱。只要偏差不为零就会产生对应的控制量并依此影响被控量。增大Ti 会减小积分作用,即减慢消除静差的过程,减小超调,提高稳定性。 (3) 微分调节器 y(t) = Kd*d(e(t))/dt Kd = Kp*Td Td 为微分时间 #微分分量对偏差的任何变化都会产生控制作用,以调整系统输出,阻止偏差变化。偏差变化越快,则产生的阻止作用越大。从分析看出,微分作用的特点是:加入微分调节将有助于减小超调量,克服震荡,使系统趋于稳定。他加快了系统的动作速度,减小调整的时间,从而改善了系统的动态性能。 三.PID 算法: 由时域的公式离散化后可得如下公式:

y(k) = y(k-1)+(Kp+Ki+Kd)*e(k)-(Kp +2*Kd)*e(k-1) + Kd*e(k-2) y(k) 为当前输出的控制信号(需要转化为PWM形式) y(k-1)为前一次输出的控制信号 e(k) 为当前的温差(设定值与检测值的插值) e(k-1) 为一次前的温差 e(k-2) 为二次前的温差 Kp 为比例系数 Ki = Kp*T/Ti T为采样周期 Kd = Kp*Td/T 四.PID参数整定(确定Kp,Ts,Ti,Td): 温度控制适合衰减曲线法,需要根据多次采样的数据画出响应曲线。 所以需要通过串口将采样时间t, 输出y(t)记录下来,方便分析。 1)、不加入算法,系统全速加热,从常温加热到较高的温度的时间为Tk, 则采样时间一般设为 T = Tk/10。 2)、置调节器积分时间TI=∞,微分时间TD=0,即只加比例算法: y(k) = y(k-1)+Kp*e(k) 比例带δ置于较大的值。将系统投入运行。(δ = 1/Kp) 3)、待系统工作稳定后,对设定值作阶跃扰动,然后观察系统的响应。若响应振荡衰减太快,就减小比例带;反之,则增大比例带。如此反复,直到出现如图所示的衰减比为4:1的振荡过程时,记录此时的δ值(设为δS),以及TS 的值(如图中所示)。当采用衰减比为10:1振荡过程时,应用上升时间Tr替代 振荡周期TS计算。 系统衰减振荡曲线 图中,TS为衰减振荡周期,Tr为响应上升时间。 据表中所给的经验公式计算δ、TI及TD的参数。

变速积分PID控制系统设计

课程设计报告设计题目变速积分PID控制系统设计课程名称计算机控制技术B 姓名苏丹学号2008100731 班级自动化0803 教师闫高伟

设计日期2011年7月5日 目录 摘要............................................................ 错误!未定义书签。Abstract .. (4) 第1章数字PID及变速积分简介.................................... 错误!未定义书签。 1.1 数字PID发展介绍 (1) 1.2 PID控制器工作原理 (2) 1.2.1 模拟式PID控制算法.................................. 错误!未定义书签。 1.2.2 数字式PID控制算法 (3) 1.3 变速积分简介............................................... 错误!未定义书签。第2章系统分析与设计............................................ 错误!未定义书签。 2.1 系统功能分析............................................... 错误!未定义书签。 2.1.1 对象整体分析 (5) 2.1.2系统分析与设计与系统开环增益 (6) 2.2计算机系统选择分析 (6) 2.2.1 8088CPU简介 (6) 2.2.2 其余模块的使用 (7) 2.3 软件设计分析 (12) 第3章硬件设计与软件编程 (12) 3.1 硬件设计 (12) 3.1.1 系统方框图 (12) 3.1.2 线路原理图 (12) 3.2 软件编程 (13) 3.2.1 软件流程图 (14) 3.2.2 程序源代码 (21) 第4章设计仿真与运行分析 (21) 4.1 结果分析 (21) 4.2 matlab仿真 (22) 总结.............................................................................错误!未定义书签。附录....... (26) 附录1 线路原理图 (28) 附录2 TDN-AC/ACS+教学实验系统介绍 (28) 附录3 参考资料 (30)

计算机控制系统课设报告--数字温度PID控制器的设计

《计算机控制系统A》课程设计 任务书 一、目的与要求 1、通过本课程设计教学环节,使学生加深对所学课程内容的理解和掌握; 2、结合工程问题,培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力; 3、培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力; 4、要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法,根据工程问题和实际应用方案的要 求,进行方案的总体设计和分析评估; 5、报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。 二、主要内容 1、数字控制算法分析设计; 2、现代控制理论算法分析设计; 3、模糊控制理论算法分析设计; 4、过程数字控制系统方案分析设计; 5、微机硬件应用接口电路设计; 6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计; 7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现; 8、PLC应用控制方案分析与设计; 9、数据通信接口电路硬件方案设计与性能分析; 10、现场总线控制技术应用方案设计; 11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法; 12、基于嵌入式处理器技术的应用方案设计; 13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计; 14、计算机控制系统差错控制技术分析设计; 15、计算机控制系统容错技术分析设计; 16、工程过程建模方法分析; 三、进度计划 序号设计内容完成时间备注 1 选择课程设计题目,查阅相关文献资料7月13日 2 文献资料的学习,根据所选题目进行方案设计7月14日

3 讨论设计内容,修改设计方案7月15日 4 撰写课程设计报告7月16日 5 课程设计答辩7月17日 四、设计成果要求 1、针对所选题目的国内外应用发展概述; 2、课程设计正文内容包括设计方案、硬件电路和软件流程,以及综述、分析等; 3、课程设计总结或结论以及参考文献; 4、要求设计报告规范完整。 五、考核方式 通过系统设计方案、总结报告、图文质量和学习与设计态度综合考评,并结合学生的动手能力,独立分析解决问题的能力和创新精神等。 《计算机控制系统课程设计》成绩评定依据如下: 1、撰写的课程设计报告; 2、独立工作能力及设计过程的表现; 3、答辩时回答问题的情况。 优秀:设计认真,设计思路新颖,设计正确,功能完善,且有一定的独到之处,打印文档规范; 良好:设计认真,设计正确,功能较完善,且有一定的独到之处,打印文档规范; 及格:设计基本认真,设计有个别不完善,但完成基本内容要求,打印文档较规范; 不及格:设计不认真,未能完成设计任务,打印文档较乱或出现抄袭现象者。 说明: 同学选择题目要尽量分散,并且多位同学选同一个题目时,要求各自独立设计,避免相互参考太多,甚至抄袭等现象。 学生姓名:苏印广 指导教师:李士哲 2015年7月17日

温度PID控制实验

温度PID 控制实验 一、实验目的 1.加深对PID 控制理论的理解; 2.认识Labview 虚拟仪器在测控电路的应用; 3.掌握时间比例P、积分I、微分D 对测控过程连续测控的影响以及提高测控系统的精度; 4.通过实验,改变P、I、D 参数,观察对整个温度测控系统的影响; 5.认识固态继电器和温度变送器,了解其工作原理。 二、预习要点 1.PID 控制理论与传递函数。请学生在0-100 的范围里,自己选择较好的KP,KI,KD 值,用该控制参数进行后续实验; 2.了解A/D、D/A 转换原理; 3.Labview 虚拟仪器图形软件(本实验指导书附录中对使用环境详细介绍)。 三、实验原理 温度是通过固态继电器的导通关断来实现加热的,控制周期即是一个加热和 冷却周期,PID 调节的实现也是通过这个周期实现的,在远离温度预设值的时固 态继电器在温度控制周期中持续加热(假设导通时间是T),在接近温度预设值 时通过PID 得到的值来控制这一周期内固态继电器的开关时间(假设导通时间是 1/2T)维持温度(假设导通时间是1/4T)。如图1 所示: 图1 加热周期控制示意图 8 四、实验项目 1.用PID 控制水箱温度; 2.用控制效果对比完成数据对比操作,选出最佳值。 五、实验仪器 ZCK-II 型智能化测控系统。 六、实验步骤及操作说明 1.打开仪器面板上的总电源开关,绿色指示灯亮起表示系统正常;

2.打开仪器面板上的液位电源开关,绿色指示灯亮起表示系统正常; 3,确保贮水箱内有足够的水,参照图2 中阀门位置设置阀门开关,将阀门1、3、5、6 打开,阀门2、4 关闭; 图2 水箱及管道系统图 4.参看变频器操作说明书将其设置在手动操作挡; 5.单击控制器RUN 按钮,向加热水箱注水,直到水位接近加热水箱顶部,完 全 淹没加热器后单击STOP 按钮结束注水; 6.关闭仪器面板上的液位电源开关,红色指示灯亮起表示系统关闭; 7.打开仪器面板上的加热电源开关,绿色指示灯亮起表示系统正常; 8.打开计算机,启动ZCK-II 型智能化测控系统主程序; 9.用鼠标单击温度控制动画图形进入温度控制系统主界面,小组实验无须在个 人信息输入框填写身份,直接确定即可; 10.在温度系统控制主界面中,单击采集卡测试图标,进入数据采集卡测试程序。 请在该选项中确定选择设备号为端口1,因为我们接入数据采集卡的端口是1 号 9 端口,其他数据端口留做其他方面使用的,所以切记不能选错,否则程序会报 错 并强制关闭。选择采集通道时请选择0 号通道即温度传感器占用的通道。控制上、 下限选项是为设置报警电路所预设的,在本实验中暂未起用该功能,感兴趣的 同 学可以试着完善它,本实验报警数值是+1V 以下和+5V 以上,这里只做了解即可。 采样点数(单位:个)、采样速率(单位:个/秒)和控制周期(单位:毫秒) 请 参照帮助显示区进行操作,一切设置确认无误后即可单击启动程序图标,观察 温 度和电压的变化,也可以单击冷却中左边的开关按钮进入加热程序,观察温度 上 升曲线及电流表和电压表变化,确认传感器正常工作后点击程序结束,等待返 回 主界面图标出现即可返回温度控制主界面进入下一步实验。 11.在温度系统控制主界面中,单击传感器标定图标,进入传感器标定程序。 本 程序界面和数据采集卡测试程序界面基本相同,操作请参照步骤10 进行,一切 设置确认无误后即可单击启动程序图标,观察温度和电压的变化,同时用温度

PID控制器设计

PID 控制器设计

PID 控制器设计 被控制对象的建模与分析 在脑外科、眼科等手术中,患者肌肉的无意识运动可能会导致灾难性的后果。为了保证合适的手术条件,可以采用控制系统自动实施麻醉,以保证稳定的用药量,使患者肌肉放松,图示为麻醉控制系统模型。 图1结构框图 被控制对象的控制指标 取τ=0.5,k=10,要求设计PID 控制器使系统调节时间t s ≤8s,超调量σ%不大于15%,并且输出无稳态误差。 控制器的设计 PID 控制简介 PID 控制中的积分作用可以减少稳态误差, 但另一方面也容易导致积分饱和, 使系统的超调量增大。 微分作用可提高系统的响应速度, 但其对高频干扰特别敏感, 甚至会导致系统失稳。 所以, 正确计算控制器的参数, 有效合理地实现 PID 控制器的设计,对于PID 控制器在过程控制中的广泛应用具有重要的理论和现实意义。 在PID 控制系统中, PID 控制器分别对误差信号e (t )进行比例、积分与微分运算, 其结果的加权和构成系统的控制信号u (t ),送给对象模型加以控制。 PID 控制器的数学描述为 其传递函数可表示为: 1 1.0) 1.0(++s s k τ )1.0()15.0(1 2++s s 控制器 人 药物 输入 R(s ) 预期松弛程度 C(s) 实际松弛程度 + -

从根本上讲, 设计PID 控制器也就是确定其比例系数Kp 、积分系数T i 和微分系数T d , 这三个系数取值的不同, 决定了比例、积分和微分作用的强弱。控制系统的整定就是在控制系统的结构已经确定、控制仪表和控制对象等处在正常状态的情况下, 适当选择控制器的参数使控制仪表的特性和控制对象的特性相配合, 从而使控制系统的运行达到最佳状态, 取得最好的控制效果。下面介绍基于MATLAB 的 Ziegler-Nichols 算法PID 控制器设计。 原系统开环传递函数G(s)=)1.0)(15.0)(11.0(10 +++s s s 做原系统零极点图 图2原系统零极点图

PID温度控制系统的设计

PID温度控制系统的设计 介紹以单片机为核心的PID控制温度控制系统,并给出了系统的硬件与软件设计方案。实验结果显示该系统的先进性。 标签:温控系统单片机PID控制 0 引言 控制仪表性能指标对温度控制有很大的影响,因此,常采用高性能调节仪表组成温控系统对被控对象(温度)进行严格控制。本文介绍以单片机AT89C51为核心器件构成的温度控制系统,它具有测量、控制精度高、成本低、体积小、功耗低等优点,可制成单机,广泛应用于冶金、化工、食品加工等行业对温度进行精确控制。 1 温控系统结构与工作原理 温控系统的结构如图1所示。热电偶测量出电炉的实际温度(mv信号),经放大、线性化、A/D转换处理后送入单片机接口。由键盘敲入设定温度值,此值与经A/D转换过的炉温信号存在一差值(假如两者温度不一致),由单片机PID调节电路进行比例、微分及变速积分算法对温控箱进行恒温控制。该系统采用传统的AT89C52单片机,其硬、软件完全符合系统的要求,为满足测控精确度的要求,A/D 电路选用12位转换器,分辨率为2-12。本系统采用三相数字过零触发器对六只晶闸管(Y/△接法均可)进行输出功率控制,即在电源电压过零时触发晶闸管,利用PID信号产生的控制信号使电流每周期按规定的导通波头数导通负载,达到控制输出功率,也就是控制炉温的目的。采用过零触发可减少电网谐波的产生,触发器与单片机光电隔离,可减少电网对微机的干扰,调功方式下电加温炉的平均功率为:P=3nU2/NR(1) 式中:P为输入电炉的功率;R为电炉的等效电阻;U为电网相电压;n为允许导通的波头数;N为设定的波头数。 注:公式(1)为负载Y接法适用 2 系统控制软件设计 2.1 PID参数的优化系统采用遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)离线优化PID参数[1]。20世纪70年代由美国J.Holland教授提出的遗传算法(GA)[2]是一种模拟生物进化过程的随机化搜索方法。它采用多路径搜索,对变量进行编码处理,用对码串的遗传操作代替对变量的直接操作,从而可以更好的处理离散变量。GA用目标函数本身建立寻优方向,无需求导求逆等复导数数学运算,且可以方便的引入各种约束条件,更有利于得到最优解,适合于处理混合非线性规划和多目标优化。系统采用二进制编码选择来操作,我们称为染色体串(0或1),每个串表

基于MATLAB的PID控制器设计说明

基于MATLAB的PID 控制器设计

基于MATLAB的PID 控制器设计 一、PID控制简介 PID控制是最早发展起来的经典控制策略, 是用于过程控制最有效的策略之一。由于其原理简单、技术成,在实际应用中较易于整定, 在工业控制中得到了广泛的应用。它最大的优点是不需了解被控对象精确的数学模型,只需在线根据系统误差及误差的变化率等简单参数, 经过经验进行调节器参数在线整定, 即可取得满意的结果, 具有很大的适应性和灵活性。 积分作用:可以减少稳态误差, 但另一方面也容易导致积分饱和, 使系统的超调量增大。 微分作用:可提高系统的响应速度, 但其对高频干扰特别敏感, 甚至会导致系统失稳。 所以, 正确计算控制器的参数, 有效合理地实现 PID控制器的设计,对于PID 控制器在过程控制中的广泛应用具有重要的理论和现实意义。 在PID控制系统中, PID控制器分别对误差信号e(t)进行比例、积分与微分运算, 其结果的加权和构成系统的控制信号u(t),送给对象模型加以控制。 PID控制器的数学描述为 其传递函数可表示为: 从根本上讲, 设计PID控制器也就是确定其比例系数Kp、积分系数T i 和微分系数T d , 这三个系数取值的不同, 决定了比例、积分和微分作用的强弱。控制系统的整定就是在控制系统的结构已经确定、控制仪表和控制对象等处在正常状态的情况下, 适当选择控制器参数使控制仪表的特性和控制对象的特性相配合, 从而使控制系统的运行达到最佳状态, 取得最好的控制效果。 二、MATLAB的 Ziegler-Nichols算法PID控制器设计。 1、PID控制器的Ziegler-Nichols参数整定 在实际的过程控制系统中, 有大量的对象模型可以近似地由一阶模型 来表示。这个对象模型可以表示为 sL - e sT 1 K G(s) + = 如果不能建立起系统的物理模型, 可通过试验测取对象模型的阶跃响应, 从而得到模型参数。当然, 我们也可在已知对象模型的情况下, 利用MATLAB,通过使用step ( ) 函数得到对象模型的开环阶跃响应曲线。在被控对象的阶跃响应中, 可获取K 、L 和T参数, 也可在MATLAB中由dcgain ( ) 函数求取 K值。

计算机控制课程设计 基于PID算法电加热炉温度控制系统设计

成绩 《计算机控制技术》 课程设计 题目:基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计 班级:自动化09-1 姓名: 学号: 2013 年 1 月 1 日

基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计 摘要:电加热炉控制系统属于一阶纯滞后环节,具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。本设计采用PID算法进行温度控制,使整个闭环系统所期望的传递函数相当于一个延迟环节和一个惯性环节相串联来实现温度的较为精确的控制。 电加热炉加热温度的改变是由上、下两组炉丝的供电功率来调节的,它们分别由两套晶闸管调功器供电。调功器的输出功率由改变过零触发器的给定电压来调节,本设计以AT89C51单片机为控制核心,输入通道使用AD590传感器检测温度,测量变送传给ADC0809进行A/D转换,输出通道驱动执行结构过零触发器,从而加热电炉丝。本系统PID算法,将温度控制在50~350℃范围内,并能够实时显示当前温度值。 关键词:电加热炉;PID ;功率;温度控制; 1.课程设计方案 1.1 系统组成中体结构 电加热炉温度控制系统原理图如下,主要由温度检测电路、A/D转换电路、驱动执行电路、显示电路及按键电路等组成。 系统采用可控硅交流调压器,输出不同的电压控制电阻炉温度的大小,温度通过热电偶检测,再经过变送器变成0 - 5 V 的电压信号送入A/D 转换器使之变成数字量,此数字量通过接口送到微机,这是模拟量输入通道。 2.控制系统的建模和数字控制器设计 2.1 数字PID控制算法 在电子数字计算机直接数字控制系统中,PID控制器是通过计算机PID控制算法程序实现的。计算机直接数字控制系统大多数是采样-数据控制系统。进入计算机的连续-时间信号,必须经过采样和整量化后,变成数字量,方能进入计算机的存贮器和寄存器,而在数字计算机中的计算和处理,不论是积分还是微分,只能用数值计算去逼近。

PID温度控制的PLC程序设计

PID温度控制的PLC程序设计 温度控制是许多机器的重要的构成部分。它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内,然后进行工件的加工与处理。PID控制系统是得到广泛应用的控制方法之一。在本文中,将详细讲叙本套系统。 l 系统组成 本套系统采用Omron的PLC与其温控单元以及Pro-face的触摸屏所组成。系统包括CQM1H-51、扩展单元TC-101、GP577R以及探温器、加热/制冷单元。 l 触摸屏画面部分(见图1-a) 1-a 如图所见,数据监控栏内所显示的002代表现在的温度,而102表示输出的温度。如按下开始设置就可设置参数。需要设置的参数有六个,分别是比例带、积分时间、微分时间、滞后值、控制周期、偏移量。它们在PLC的地址与一些开关的地址如下所列。 比例带: DM51 积分时间: DM52 微分时间: DM53 滞后值: DM54 控制周期: DM55 偏移量: DM56 数据刷新: 22905 l PLC程序部分 002:PID的输入字 102:PID的输出字 [NETWORK] Name="Action Check" //常规检查 [STA TEMENTLIST] LD 253.13 //常ON OUT TR0 CMP 002 #FFFF //确定温控单元是否完成初始化 AND NOT 255.06 //等于 OUT 041.15 //初始化完成 LD TR0 AND 041.15 OUT TR1 AND NOT 040.10 //不在参数设置状态 MOV DM0050 102 //将设置温度DM50传送给PID输出字 LD TR1 MOV 002 DM0057 //将002传送到DM57 [NETWORK] Name="Setting Start"//设置开始 [STA TEMENTLIST] LD 253.13 OUT TR0 AND 229.05 //触摸屏上的开始设置开关

数字PID控制器设计制作(附答案)

数字PID控制器设计 设计任务: 设单位反馈系统的开环传递函数为: 设计数字PID控制器,使系统的稳态误差不大于0.1,超调量不大于20%,调节时间不大于0.5s。采用增量算法实现该PID控制器。 具体要求: 1.采用Matlab完成控制系统的建立、分析和模拟仿真,给出仿真结果。 2.设计报告内容包含数字PID控制器的设计步骤、Matlab仿真的性能曲线、采样周期T的选择、数字控制器脉冲传递函数和差分方程形式。 3.设计工作小结和心得体会。 4.列出所查阅的参考资料。

数字PID控制器设计报告 一、设计目的 1 了解数字PID控制算法的实现; 2 掌握PID控制器参数对控制系统性能的影响; 3 能够运用MATLAB/Simulink 软件对控制系统进行正确建模并对模块进行正确的参数设置; 4 加深对理论知识的理解和掌握; 5 掌握计算机控制系统分析与设计方法。 二、设计要求 1采用增量算法实现该PID控制器。 2熟练掌握PID设计方法及MATLAB设计仿真。 三、设计任务 设单位反馈系统的开环传递函数为: 设计数字PID控制器,使系统的稳态误差不大于0.1,超调量不大于20%,调节时间不大于0.5s。采用增量算法实现该PID控制器。 四、设计原理 1.数字PID原理结构框图

2. 增量式PID 控制算法 ()()()()()01P I D i u k K e k K e i K e k e k ∞ ==++--????∑ =u(k-1)+Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] =u(k-1)+(Kp+Ki+Kd)e(k)-(Kp+2Kd)e(k-1)+Kde(k-2) 所以Δu(k)=u(k)-u(k-1) =Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)] =(Kp+Ki+Kd)e(k)-(Kp+2Kd)e(k-1)+Kde(k-2) 整理: Δu(k)= Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2) A= Kp+Ki+Kd B=-(Kp+2Kd ) C=Kd 五、Matlab 仿真选择数字PID 参数 (扩充临界比例度法/扩充响应曲线法 具体整定步骤) 利用扩充临界比例带法选择数字PID 参数,扩充临界比例带法是 以模拟PID 调节器中使用的临界比例带法为基础的一种数字 PID 参数的整定方法。其整定步骤如下:;

PID温度控制的PLC程序设计(梯形图语言)教学文案

P I D温度控制的P L C 程序设计(梯形图语言)

PID温度控制的PLC程序设计(梯形图语言) PID温度控制的PLC程序设计 温度控制是许多机器的重要的构成部分。它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内,然后进行工件的加工与处理。PID控制系统是得到广泛应用的控制方法之一。在本文中,将详细讲叙本套系统。 l 系统组成 本套系统采用Omron的PLC与其温控单元以及Pro-face的触摸屏所组成。系统包括CQM1H-51、扩展单元TC-101、GP577R以及探温器、加热/制冷单元。 l 触摸屏画面部分(见图1-a) 1-a 如图所见,数据监控栏内所显示的002代表现在的温度,而102表示输出的温度。如按下开始设置就可设置参数。需要设置的参数有六个,分别是比例带、积分时间、微分时间、滞后值、控制周期、偏移量。它们在PLC的地址与一些开关的地址如下所列。 比例带 : DM51 积分时间 : DM52 微分时间 : DM53 滞后值 : DM54 控制周期 : DM55 偏移量 : DM56 数据刷新 : 22905

l PLC程序部分 002:PID的输入字 102:PID的输出字 [NETWORK] Name="Action Check" //常规检查 [STATEMENTLIST] LD 253.13 //常ON OUT TR0 CMP 002 #FFFF //确定温控单元是否完成初始化 字串1 AND NOT 255.06 //等于 OUT 041.15 //初始化完成 LD TR0 AND 041.15 OUT TR1 AND NOT 040.10 //不在参数设置状态 MOV DM0050 102 //将设置温度DM50传送给PID输出字 LD TR1 MOV 002 DM0057 //将002传送到DM57 [NETWORK] Name="Setting Start"//设置开始 [STATEMENTLIST] LD 253.13 OUT TR0 AND 229.05 //触摸屏上的开始设置开关 DIFU 080.05 //设置微分

PID控制器设计

PID控制器设计 一、PID控制的基本原理和常用形式及数学模型 具有比例-积分-微分控制规律的控制器,称PID控制器。这种组合具有三种基本规律各自的特点,其运动方程为: dt t de dt t e t e t m K K K K K d p t i p p )( )( )( )( + + =? (1-1)相应的传递函数为: ? ? ? ? ? ? + + =S S s K K K G d i p c 1 ) ( S S S K K K d i p 1 2+ + ? = (1-2) PID控制的结构图为: 若1 4< T i τ,式(1-2)可以写成: = ) (s G c()() S S S K K i P 1 1 2 1 + + ? τ τ 由此可见,当利用PID控制器进行串联校正时,除可使系统的型别提高一级外,还将提供两个负实零点。与PI控制器相比,PID控制器除了同样具有提高系统的稳态性能的优点外,还多提供一个负实零点,从而在提高系统动态性能方面,具有更大的优越性。因此,在工业过程控制系统中,广泛使用PID控制器。PID控制器各部分参数的选择,在系统现场调试中最后确定。通常,应使积分部分发生在系统频率特性的低频段,以提高系统的稳态性能;而使微分部分发生在系统频率特性的中频段,以改善系统的动态性能。

二、实验内容一: 自己选定一个具体的控制对象(Plant),分别用P 、PD 、PI 、PID 几种控制方式设计校正网络(Compensators ),手工调试P 、I 、D 各个参数,使闭环系统的阶跃响应(Response to Step Command )尽可能地好(稳定性、快速性、准确性) 控制对象(Plant)的数学模型: ()()??? ? ??++=115.01 )(S S S G 2 322++=S S 实验1中,我使用MATLAB 软件中的Simulink 调试和编程调试相结合的方法 不加任何串联校正的系统阶跃响应: (1) P 控制方式: P 控制方式只是在前向通道上加上比例环节,相当于增大了系统的开环增益,减小了系统的稳态误差,减小了系统的阻尼,从而增大了系统的超调量和振荡性。 P 控制方式的系统结构图如下: 取Kp=1至15,步长为1,进行循环 测试系统,将不同Kp 下的阶跃响应曲线绘制在一张坐标图下:

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