計算機控制技術課程設計報告(存儲版)
【正文】 ，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。完成了硬件電路的系統(tǒng)設計，軟件方面利用C語言進行編程，增強了程序的可移植性和靈活性并且保證了程序的準確性。六、總結本課題的目的在于利用單片機實現PID算法產生PWM脈沖來控制電機轉速。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steadystate Error）。Kp=，ki=，kd=。五、設計要求，為什么？ 選用PI結構，因為PI結構綜合了P調節(jié)器和I調節(jié)器的優(yōu)點，能夠更好的減小超調、消除穩(wěn)態(tài)誤差。本次設計中應用了比較常見的光電測速方法來實現，其具體做法是將電機軸上固定一圓盤，（a）所示，在圓盤的一側固定一個發(fā)光二極管，其位置對準凹槽處，在另一側和發(fā)光二極光平行的位置上固定一光敏三極管，如果電動機轉到凹槽處時，發(fā)光二極管通過縫隙將光照射到光敏三極管上，三極管導通，反之三極管截止，（b）所示。三、 單元電路設計 硬件資源分配。圖中控制器模塊為系統(tǒng)的核心部件，鍵盤和顯示器用來實現人機交互功能，其中通過鍵盤將需要設置的參數和狀態(tài)輸入到單片機中，并且通過控制器顯示到顯示器上。例如改變電樞回路電阻調速只能實現有級調速，減弱磁通雖然能夠平滑調速，但這種方法的調速范圍不大，一般都是配合變壓調速使用。該輸入加在可以看成慣性環(huán)節(jié)的RL電路上，設其電流為電路的輸出。 PWM控制的基本原理在采樣控制理論中有一個重要的結論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。如此反復試湊，直到找到滿意的比例系數和積分系數為止。控制度＝ （）實際應用中并不需要計算出兩個誤差平方面積，控制度僅表示控制效果的物理概念。這種方法最大優(yōu)點就是整定參數時不依賴對象的數學模型，簡單易行。由（）可看出，位置型控制算式不夠方便，這是因為要累加偏差,不僅要占用較多的存儲單元，而且不便于編寫程序，為此對式（）進行改進。簡單的說，PID調節(jié)器各校正環(huán)節(jié)的作用是：（1）比例環(huán)節(jié)：即時成比例地反應控制系統(tǒng)的偏差信號,偏差一旦產生，調節(jié)器立即產生控制作用以減少偏差；（2）積分環(huán)節(jié)：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。根據偏差的比例（P）、積分（I）、微分（D）進行的控制，稱為PID控制。 模擬PID在模擬控制系統(tǒng)中，調節(jié)器最常用的控制規(guī)律是PID控制，系統(tǒng)由模擬PID調節(jié)器、執(zhí)行機構及控制對象組成。、 數字PID在DDC系統(tǒng)中，用計算機取代了模擬器件，控制規(guī)律的實現是由計算機軟件來完成的。一般來說，要求被控過程是穩(wěn)定的，能迅速和準確地跟蹤給定值的變化，超調量小，在不同干擾下系統(tǒng)輸出應能保持在給定值，操作變量不宜過大，在系統(tǒng)和環(huán)境參數發(fā)生變化時控制應保持穩(wěn)定。（1）擴充臨界比例度法這種方法適用于有自平衡特性的被控對象。 擴充臨界比例度法整定參數控制度控制規(guī)律TPIPIDPIPIDPIPIDPIPID（2）經驗法經驗法是靠工作人員的經驗及對工藝的熟悉程度，參考測量值跟蹤與設定值曲線，來調整P、I、D三者參數的大小的，具體操作可按以下口訣進行：參數整定找最佳，從小到大順序查；先是比例后積分，最后再把微分加；曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大；曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳；曲線偏離回復慢，積分時間往下降；曲線波動周期長，積分時間再加長；曲線振蕩頻率快，先把微分降下來；動差大來波動慢，微分時間應加長。PID參數是根據控制對象的慣量來確定的。如果把各輸出波形用傅立葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。如果周期性的施加上述脈沖，則響應
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