基于pid算法的電烤箱控制系統(tǒng)-資料下載頁
2025-06-18 15:55本頁面
【正文】 和微分調(diào)節(jié)器的作用：（1）比例調(diào)節(jié)器：比例調(diào)節(jié)器對偏差是即時(shí)反應(yīng)的，偏差一旦出現(xiàn)，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用，使輸出量朝著減小偏差的方向變化，控制作用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù) 。比例調(diào)節(jié)器雖然簡單快速，但對于系統(tǒng)響應(yīng)為有限值的控制對PK象存在靜差。加大比例系數(shù) 可以減小靜差，但是， 過大時(shí)，會使系統(tǒng)的動(dòng)P PK態(tài)質(zhì)量變壞，引起輸出量振蕩，甚至導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。pKsTIpDp 對 象re yu??本科生課程設(shè)計(jì)（論文）14 （2）比例積分調(diào)節(jié)器：為了消除在比例調(diào)節(jié)中的殘余靜差，可在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上加入積分調(diào)節(jié)。積分調(diào)節(jié)具有累積成分，只要偏差 不為零，它將通過e累積作用影響控制量 ，從而減小偏差，直到偏差為零。如果積分時(shí)間常數(shù) 大，u IT積分作用弱，反之為強(qiáng)。增大 將減慢消除靜差的過程，但可減小超調(diào)，提高穩(wěn)IT定性。引入積分詞節(jié)的代價(jià)是降低系統(tǒng)的快速性。（3）比例積分微分調(diào)節(jié)器：為了加快控制過程，有必要在偏差出現(xiàn)或變化的瞬間，按偏差變化的趨向進(jìn)行控制，使偏差消滅在萌芽狀態(tài)，這就是微分調(diào)節(jié)的原理。微分作用的加入將有助于減小超調(diào)，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。 由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一種采樣控制系統(tǒng)，只能根據(jù)采樣時(shí)刻的偏差值計(jì)算控制量，因此，利用外接矩形法進(jìn)行數(shù)值積分，一階后向差分進(jìn)行數(shù)值微分，當(dāng)采樣周期為 T 時(shí)， )]([10????iDijIipi eTeKu（式 3）如果采樣周期足夠小，這種離散逼近相當(dāng)準(zhǔn)確。上式中 為全量輸出，它對iu應(yīng)于被控對象的執(zhí)行機(jī)構(gòu)第 i 次采樣時(shí)刻應(yīng)達(dá)到的位置，因此，上式稱為 PID 位置型控制算式。 可以看出，按上式計(jì)算 時(shí)，輸出值與過去所有狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)執(zhí)行iu機(jī)構(gòu)需要的不是控制量的絕對數(shù)值，而是其增量時(shí)，可導(dǎo)出下面的公式： )]2([ 2111 ??? ???? iiiDiIipiii eTeeKu（式 4）或 )]2([ 2111 ??? ???? iiiDiIipii eTeeu（式 5）式 4 稱為增量型 PID 控制算式；式 5 稱為遞推型 PID 控制算式； 增量型控制算式具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)計(jì)算機(jī)只輸出控制增量，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的變化部分，因而誤動(dòng)作影響??； (2)在 i 時(shí)刻的輸出 ，只需用到此時(shí)刻的偏差，以及前一時(shí)刻，前兩時(shí)iu刻的偏差 、 ，和前一次的輸出值 ，這大大節(jié)約了內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間；1?ie2i 1?i (3)在進(jìn)行手動(dòng) —自動(dòng)切換時(shí)，控制量沖擊小，能夠較平滑地過渡； 控制過程的計(jì)算機(jī)要求有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，用微型計(jì)算機(jī)作為數(shù)字控制器本科生課程設(shè)計(jì)（論文）15 時(shí)，由于字長和運(yùn)算速度的限制，必須采用必要的方法來加快計(jì)算速度。下面介紹簡化算式的方法。按照式 5 表示的遞推型 PID 算式，計(jì)算機(jī)每輸出一次 ，要作四次加法，兩iu次減法，四次乘法和兩次除法。若將該式稍加合并整理寫成如下形式： 211 )2()( ??? ???? iDpiDpiDIpii eTKeKeTKu 210?iiii aea本科生課程設(shè)計(jì)（論文）16 第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)我通過這次計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)的完成，讓我對計(jì)算機(jī)其及單片機(jī)的理論有了更深入的了解，特別是計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)溫度上的了解。更好的了解計(jì)算機(jī)控制這門課程對我的設(shè)計(jì)有著至關(guān)重要的作用，同時(shí)在具體的制作設(shè)計(jì)過程中我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在書本上的知識與實(shí)際應(yīng)用存在著不小的差異。本論文設(shè)可以控制加熱爐的溫度，能夠在一定條件下顯示溫度，并且穩(wěn)定。此設(shè)計(jì)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的硬件圖很多使用 Protel 99SE 軟件，使我明白這個(gè)計(jì)算機(jī)控制這門課程及軟件技術(shù)對于我們專業(yè)的課堂設(shè)計(jì)的重要性。好好的學(xué)習(xí)并利用我們所學(xué)的知識，綜合運(yùn)用各科知識，在這次的設(shè)計(jì)中扮演重要的角色?？傊@次課程設(shè)計(jì)讓我把理論設(shè)計(jì)和實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結(jié)合的方面全面的培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。這些在我今后的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中都會有所幫助。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）17 參考文獻(xiàn)[1] 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，于海生 主編， （全國普通高校優(yōu)秀教材）北京，清華大學(xué)出版社，2022 年；[2] 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，張波主編，(21 世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材) 北京，中國電力出版社 2022 年；[3] 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（第二版） ，薛弘曄 主編，西安電子科技大學(xué)出版社；[4] 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，范立南主編，北京， 機(jī)械工業(yè)出版社 2022；[5] MTALAB原理與應(yīng)用[M] 胡乾斌，李光斌，李玲主編，華中科技大學(xué)出版社，2022；[6] 過程控制 潘立登 主編， 北京機(jī)械工業(yè)出版社, 2022；[7] MTALAB 設(shè)計(jì)實(shí)例[M] 樓然苗，李光飛 主編，北京航空航天大學(xué)出版社，2022．[8]單片微機(jī)原理與應(yīng)用[M]．朱定華，戴汝平 主編，清華大學(xué)出版社，2022；[9] 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，湯楠、穆向陽主編，西安電子科技大學(xué)出版社，2022；[10] 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ，李明學(xué) 主編，哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2022；
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