计算机控制技术课程设计报告基于PID算法的模拟温度闭环控制系统课程设计报告.pdf

该【计算机控制技术课程设计报告基于PID算法的模拟温度闭环控制系统课程设计报告 】是由【青山代下】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【计算机控制技术课程设计报告基于PID算法的模拟温度闭环控制系统课程设计报告 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。一、控制对象:,通过PID算法控制系统在单位阶跃信号u(t)的激励下产生的零状态响应。传递函数表达式为:,并且可以迅速达成盼望的输出值。本次设计选用PID控制算法,PID控制器由比例控制单元P、积分控制单元I和微分控制单元D组成。其输入与输出的关系为式中,为比例系数;为积分时间常数;为微分时间常数。二、控制规定分析:设定目的温度,使温度呈单位阶跃形式在目的温度处趋于震荡稳定。使系统可以在任意设定的目的温度下,从现有温度达成目的温度,并趋于稳定状态。三、可行性分析:参考国内外的技术资料,可以通过计算机仿真技术实现该模拟温度闭环控制系统;运用C语言实现基于PID算法的模拟温度闭环控制系统。四、总体设计:。R+u(t)e(t)PID控制器u1(t)D(z):在图1所示系统中,D(z)为该系统的被控对象,零状态下,输入为单位阶跃信号R的输出反馈给输入。在参数给定值R的情况下,给定值R与反馈值比较得到偏差,通过PID调节器运算产生相应的控制量,PID调节器的输出作为被控对象的输入信号,是输入的数值稳定在给定值R。:在模拟系统中PID算法的表达式为:式中,P(t)为调节器输出信号,e(t)为调节器偏差信号,它等于测量值与给定值之差;Kp为调节器的比例系数,1/T1为调节器的积分时间,Td为调节器的微分时间。在计算机控制系统中,必须对上式进行离散化使其成为数字式的差分方程。将积分式和微分项近似用求和及增量式表达。即:将上面两个式子代入第一式,得:由此式可以运用递推求出K-1次的PID输出表达式用K-1次的输出减去第K次的输出得:。五、源程序及运营结果六、可行性分析评价:从经济角度讲:使用计算机仿真技术即运用C语言实现模拟温度闭环控制系统减少了设计成本,避免了不必要的支出费用;从技术角度讲,运用C语言仿真,是纯粹的软件实现方法,避免了硬件与软件的调试过程,减少了开发人员的工作量。因此该方案是可行的。七、结论:最终调试得到的控制参数为:=,=,=。通过在本次实验中对PID(比例、积分、微分)三个参数进行调整以及查阅网上资料,结识到比例调节规律的作用是,偏差一出现就能及时调节,但调节作用同偏差量是成比例的,调节终了会产生静态偏差.(简称静差)积分调节规律的作用是,只要有偏差,就有调节作用,直到偏差为零,,又会使调节作用过强,引起被调参数超调,,根据偏差的变化速度进行调节,因此能提前给出较大的调节作用,,又会使调节作用过强,:就每一种调节规律而言,在满足生产规定的情况下,比例作用应强一些,积分作用应强一些,,三种调节作用都应适当减弱,且微分时间一般取积分时间的1/4~1/3。