電烤箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 于PID控制器做調(diào)整，亦即PID控制器里的I值與D值設(shè)為零，只調(diào)P值讓系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，這時(shí)的P值為臨界震蕩增益Ｋv，之后震蕩周期也可算出來(lái)，只不過(guò)在線(xiàn)調(diào)整實(shí)務(wù)上與系統(tǒng)仿真差別在于在實(shí)務(wù)上處理比較麻煩，要在PID控制器輸出信號(hào)端在串接電流表，即可觀(guān)察所調(diào)出的P值是否會(huì)震蕩，雖然比較上一個(gè)Relay feedback法是可免除拆裝Relay的麻煩，但是就經(jīng)驗(yàn)而言在實(shí)務(wù)上線(xiàn)上調(diào)整法效果會(huì)較Relay feedback 差，在線(xiàn)調(diào)整法也可在計(jì)算機(jī)做出仿真調(diào)出PID值，可是前提之下如果在計(jì)算機(jī)使用在線(xiàn)調(diào)整法還需把系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)辨識(shí)出來(lái)，但是實(shí)務(wù)上與在計(jì)算機(jī)仿真相同之處是PID值求法還是需要用到調(diào)整法則ZieglerNichols經(jīng)驗(yàn)法則去調(diào)整，與Relay feedback的經(jīng)驗(yàn)法則一樣，調(diào)出PID值。圖34 Simulink繪出的反饋方塊圖Step 2:讓Relay做OnOff動(dòng)作，將系統(tǒng)擾動(dòng)（OnOff動(dòng)作，將以 177。前提是要由系統(tǒng)辨識(shí)出轉(zhuǎn)移函數(shù)才可以使用波德圖法和根軌跡法，如下圖32所示。轉(zhuǎn)移函數(shù)在用系統(tǒng)辨識(shí)方法辨識(shí)出來(lái)，之后輸入指令算出PID值。 PID參數(shù)整定法概述 PID參數(shù)整定方法1. Relay feedback ：利用Relay 的 onoff 控制方式，讓系統(tǒng)產(chǎn)生一定的周期震蕩，再用ZieglerNichols調(diào)整法則去把PID值求出來(lái)。 第三章 PID最佳調(diào)整法與系統(tǒng)仿真 PID作為經(jīng)典控制理論，其關(guān)鍵問(wèn)題在于PID參數(shù)的設(shè)定。解決的辦法是使克服誤差的作用的變化有些“超前”，即在誤差接近零時(shí)，克服誤差的作用就應(yīng)該是零。 因此，比例加積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。 對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱(chēng)這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱(chēng)有差系統(tǒng)。P、I、D控制 （P）控制 比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。 當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其他設(shè)計(jì)技術(shù)難以使用，系統(tǒng)得到控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用PID最為方便。具體用科恩庫(kù)恩（CohnCoon）公式確定近似傳遞函數(shù)[89]。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:電加熱裝置是一個(gè)具有自平衡能力的對(duì)象，可用二階系統(tǒng)純滯后環(huán)節(jié)來(lái)描述。本文的被控對(duì)象為某公司生產(chǎn)的型號(hào)為 CK8的電烤箱，其工作頻率為 50HZ，總功率為 600W，工作范圍為室溫 20℃250℃。中期：開(kāi)始對(duì)PID控制器進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)在MATLAB的環(huán)境下設(shè)計(jì)PID控制器的任務(wù)。(2) PID最佳調(diào)整法與系統(tǒng)仿真其中包含PID參數(shù)整過(guò)程，需要用到的相關(guān)方法有： 主要有系統(tǒng)辨識(shí)法以及波德圖法及根軌跡法。以下為此次課題的主要內(nèi)容：(1) 完成PID控制系統(tǒng)及PID調(diào)節(jié)部分的設(shè)計(jì)其中包含系統(tǒng)辨識(shí)、系統(tǒng)特性圖、系統(tǒng)辨識(shí)方法的設(shè)計(jì)和選擇。 查找相關(guān)PID控制器的應(yīng)用實(shí)例，尤其是溫度控制器的實(shí)例，以便完成最終的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)。 打印以及答辯工作地準(zhǔn)備。 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，控制對(duì)象各種各樣。所以， 電烤箱模型的傳遞函數(shù)為： （21） 式（21）中 K對(duì)象的靜態(tài)增益T對(duì)象的時(shí)間常數(shù)τ對(duì)象的純滯后時(shí)間目前工程上常用的方法是對(duì)過(guò)程
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