1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：爐溫控制實(shí)驗(yàn)_姓 名： _班 級(jí)： _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??了解溫度控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。. 研究采樣周期 T 對(duì)系統(tǒng)特性的影響。?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-II 型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)PC 十算機(jī)一臺(tái). 爐溫控制實(shí)驗(yàn)對(duì)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) /sGp ( s)=1/ ( Ts+1 )2

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(hào)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? 140 V 內(nèi)變化?？煽毓璧膶?dǎo)通角為0? 5CH 。溫度傳感是通過(guò)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

3、見(jiàn)附錄一。3.PID 遞推算法：如果 PID 調(diào)節(jié)器輸入信號(hào)為e ( t), 其輸送信號(hào)為u (t) ,則離散的遞推算1法如下：Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1)其中 ek2 是誤差累積和。四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：. 設(shè)定爐子的溫度在一恒定值。. 調(diào)整 P、I、D 各參數(shù)觀察對(duì)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(cè)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)。20 芯的扁平電纜連接實(shí)驗(yàn)箱和爐溫控制對(duì)象，檢查無(wú)誤后，接通實(shí)驗(yàn)箱和爐溫控制的電源。（開(kāi)環(huán)控制實(shí)驗(yàn)沒(méi)有做，略）閉環(huán)控制丿

4、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(duì)話框，選擇 PID , 在參數(shù)設(shè)置窗口設(shè)置爐溫控制對(duì)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(cè)系統(tǒng)響應(yīng)曲線。測(cè)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(cè)波形的變化，記入下表中: （設(shè)定的爐溫初始值為50 C）性能指標(biāo)參數(shù)階躍響應(yīng)曲線5%Tp （秒）Ts （秒）KpKiKd1.0000.0201.000見(jiàn)下方圖44%190.68.20.7500.0201.000見(jiàn)下方圖40%216.410.50.7500.1000.500見(jiàn)下方圖38%275.518.00.

5、5000.3000.500見(jiàn)下方圖8%275.52.82六、溫度控制軟件流程圖（圖中 ek 為誤差， ek1 為上一次的誤差， ek2 為誤差的累積和 , 制 uk 是控制量 ，可控硅導(dǎo)通角控量 a =0? 5bH, a =0 導(dǎo)通角最大， a =5b 導(dǎo)通角為零。）3七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與截圖他七 ? ?is ： in? I- Tfteia? ：5DSTcaaa嶼 nanSaaEiaTaaasaStflEHfiaM*a斜 T gODd * Lobtiu旳 * L-ISQQEl - aO2DMl ： L-MOH4126日孕巧神rnoo3&MOO45DM0dODO七 30C-M?50CM的 MdOwoo

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