計(jì) 算 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

實(shí)驗(yàn)名稱： 爐溫控制實(shí)驗(yàn)

姓 名：

班 級：

任課教師：

完成時(shí)間： 2012 年 04 月 01 日

實(shí)驗(yàn)一 . 爐溫控制實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．了解溫度控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。

2 ．研究采樣周期 T對系統(tǒng)特性的影響。

3 ．研究大時(shí)間常數(shù)系統(tǒng) PID控制器的參數(shù)的整定方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

1．EL-AT-III型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)

2 ．PC計(jì)算機(jī)一臺(tái)

3 ．爐溫控制實(shí)驗(yàn)對象一臺(tái)

三、爐溫控制的基本原理

1． 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖示于圖 1－ 1。

圖1－1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖中 Gc (s)=Kp (1+Ki/s+Kds)

Gh (s)= (1－e-TS)/s

Gp (s)=1/ (Ts+1)

2 ．系統(tǒng)的基本工作原理

整個(gè)爐溫控制系統(tǒng)由兩大部分組成， 第一部分由計(jì)算機(jī)和 A/D&D/A 卡組成， 主要完成溫度采

集、 PID運(yùn)算、產(chǎn)生控制可控硅的觸發(fā)脈沖，第二部分由傳感器信號放大，同步脈沖形成，

以及觸發(fā)脈沖放大等組成。 爐溫控制的基本原理是： 改變可控硅的導(dǎo)通角即改變電熱爐加熱

絲兩端的有效電壓，有效電壓的可在 0～ 140V內(nèi)變化。可控硅的導(dǎo)通角為 0～5CH。溫度傳感

是通過一只熱敏電阻及其放大電路組成的， 溫度越高其輸出電壓越小。 外部 LED燈的亮滅表

示可控硅的導(dǎo)通與閉合的占空比時(shí)間，如果爐溫溫度低于設(shè)定值則可控硅導(dǎo)通，系統(tǒng)加熱，

否則系統(tǒng)停止加熱，爐溫自然冷卻到設(shè)定值。 第二部分電路原理圖見附錄一。

3 ．PID遞推算法 ： 如果 PID調(diào)節(jié)器輸入信號為 e (t )，其輸送信號為 u (t ),則離散的遞推算

法如下： Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1),其中 ek2是誤差累積和。

1

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1．設(shè)定爐子的溫度在一恒定值。

2 ．調(diào)整 P、 I、 D各參數(shù)觀察對其有何影響。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1．啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，雙擊桌面 “計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn) ”快捷方式，運(yùn)行軟件。

2 ．測試計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱的通信是否正常 ,通信正常繼續(xù)。如通信不正常查找原因使通信正常

后才可以繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3 ．20芯的扁平電纜連接實(shí)驗(yàn)箱和爐溫控制對象，檢查無誤后，接通實(shí)驗(yàn)箱和爐溫控制的電

源。

(開環(huán)控制實(shí)驗(yàn)沒有做，略)

閉環(huán)控制

4.在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的下拉列表中選擇實(shí)驗(yàn)七 [七、爐溫控制 ] 鼠標(biāo)單擊 按鈕， 彈出實(shí)驗(yàn)課題參

數(shù)設(shè)置對話框， 選擇 PID，在參數(shù)設(shè)置窗口設(shè)置爐溫控制對象的給定溫度以及 Ki、Kp、Kd值，

點(diǎn)擊確認(rèn)在觀察窗口觀測系統(tǒng)響應(yīng)曲線。測量系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 Ts和超調(diào)量 。

5.重復(fù)步驟 6，改變 PID參數(shù)，觀測波形的變化，記入下表中：

(設(shè)定的爐溫初始值為 50℃)

性能指標(biāo)

參數(shù) 階躍響應(yīng)曲線 δ% Tp (秒) Ts (秒)

Kp Ki Kd

1.000 0.020 1.000 見下方圖 44% 190.6 8.2

0.750 0.020 1.000 見下方圖 40% 216.4 10.5

0.750 0.100 0.500 見下方圖 38% 275.5 18.0

0.500 0.300 0.500

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机控制炉温实验,计算机控制(炉温控制)实验报告.pdf的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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