【正文】 誤差，但是不能消除穩(wěn)態(tài)誤差， P過(guò)大會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。沒(méi)整定的 PID 見(jiàn)圖 71。 整定結(jié)果及分析 在進(jìn)行 PID 參數(shù)的整定過(guò)程中，我們將以 P= I= D=5為一個(gè)參照的基本參數(shù) 來(lái)說(shuō)明在整定的過(guò)程中 P、 I、 D三個(gè)參數(shù)對(duì)控制器性能的影響，在此 過(guò)程 15 中，每次的整定都只 改變其中的一個(gè)參數(shù)，其他的參數(shù)不變，這樣我們便能夠清晰的從整定實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線的輸出直觀的判斷出各個(gè)參數(shù)在控制器中所扮演的角色。這些工程參數(shù)整定的方法對(duì)操作的經(jīng)驗(yàn)依賴性大，一般只適用于有較長(zhǎng)工作年限的操作者。二是工程整定發(fā)，這種方法主要依靠的是操作者的經(jīng)驗(yàn)直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行。 (3)PID 參數(shù)整定和結(jié)果 PID 參數(shù)整定先是比例后積分再微分 ,PID 參數(shù)整定結(jié)果是將趨勢(shì)曲線圖顯示為最佳狀態(tài) 。”改為了“ Image2CanvasPenWidth=3。 (2)子程序的調(diào)試和結(jié)果 趨勢(shì)曲線圖的調(diào)試：在繪制趨勢(shì)曲線圖的時(shí)候運(yùn)行程序時(shí)有一個(gè)錯(cuò)誤 ， 運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)圖形的起點(diǎn)和終點(diǎn)與設(shè)置的不一樣，后面想到老師講的圖形的坐標(biāo)與我們數(shù)學(xué)中用到的有一些不一樣，后面通過(guò)計(jì)算準(zhǔn)確的顯示圖形。其參數(shù)整定的方法是根據(jù)被控過(guò)程的特性來(lái)確定 PID 控制器最佳的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。 kukuku ?? ????TT Tf f??? 14 察程序是否存在沒(méi)有考慮到的漏洞，以對(duì)其進(jìn)行修改和調(diào)試。i0T( k ) ( k ) e( i ) ( e( k ) e( k 1 ) )TDPITu K e T???? ? ? ? ??????TT T)1(TT T)( ff f ????? kuku)()1()1()( 39。 調(diào)試方法 硬件的調(diào)試：在進(jìn)行硬件調(diào)試的時(shí)候，我們可以讓硬件在極限條件進(jìn)行工作，觀察其性能是否穩(wěn)定，其個(gè)方面的指標(biāo)是否有較大的波動(dòng)，以驗(yàn)證其性能的優(yōu)劣。 6 控制程序的調(diào)試 主要調(diào)試內(nèi)容 在程序 編寫(xiě)完成后，為驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，此時(shí)我們需要讓系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的操作和驗(yàn)證后的系統(tǒng)才是一個(gè)穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)。 Ek2=Ek1。 DeltaUk1=DeltaUk。 if( Uk) Uk=。 //求偏差 DeltaUk=a*DeltaUk1+(1a)*(q0*Ek+q1*Ek1+q2*Ek2)。積分和微分都不能單獨(dú)起作用，必須與比例控制配合。 （ 1） 比例 (P)、積分 (I)、微分 (D)控制算法 的 作用： 比例，反應(yīng)系統(tǒng)的基本（當(dāng)前）偏差 e(t)，系數(shù)大，可以加快調(diào)節(jié)，減小誤差，但過(guò)大的比例使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定； 積分，反應(yīng)系統(tǒng)的累計(jì)偏差 ，使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無(wú)差度，因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無(wú)誤差； PID 11f fD Ts? ? 13 微分，反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率 e(t)e(t1)，具有預(yù)見(jiàn)性，能預(yù)見(jiàn)偏差變化的趨勢(shì)，產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒(méi)有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除，因此可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 } Form1Caption=不完全微分 PID 控制 (2020540283 王亮 )+DateTimeToStr(Now())。i480。 Image1CanvasMoveTo(0,300)。i++) Image1CanvasLineTo(i,300pvtrend[i])。 for(int i=0。 //兩點(diǎn)之 間連一直線 } if(CheckBox2Checked==true) { Image1 CanvasPenColor = clBlue。i480。 //測(cè)量值曲線為紅色 Image1CanvasMoveTo(0,300)。 Image1 CanvasPenWidth = 1。 Image2CanvasLineTo(70,294Uk*288/)。 12 Image2 CanvasPenColor = clGreen。 Image2CanvasMoveTo(55,294)。 //給定值棒條起點(diǎn) Image2CanvasLineTo(35,294SP*288/(HSLS))。 //給定值棒圖為紅色 Image2 CanvasPenWidth = 5。 //準(zhǔn)備 480 個(gè)點(diǎn) } Image2PictureLoadFromFile()。 mvtrend[i]=mvtrend[i+1]。 sptrend[i]=sptrend[i+1]。i++) //更新點(diǎn) { pvtrend[i]=pvtrend[i+1]。 趨勢(shì)曲線圖程序如下： for(int i=0。三條線（控制曲線，目標(biāo)溫度曲線，實(shí)時(shí)溫度曲線）分別用不同的顏色。將圖分成長(zhǎng) 480個(gè)點(diǎn)，寬 300個(gè)點(diǎn)。畫(huà)筆 Pen 可以設(shè)置畫(huà)布的眼神、風(fēng)格、寬度等本次用到的是顏色和寬度，在畫(huà)圖時(shí)定義了顏色和寬度是在定義具體的畫(huà)點(diǎn)（包含起點(diǎn)和終點(diǎn)）就行了。 } 5 控制算法程序設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)控制具體的設(shè)計(jì)要通過(guò)一定的程序以及算法才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制，在本次中主要包含顯示曲線的程序設(shè)計(jì)、 PID算法程序設(shè)計(jì)下面分別介紹他們。 AC6611_DA(hDevice,da)。 Ek1=Ek。 Uk1=Uk。 if(Uk0) Uk=0。 Uk=Uk1+DeltaUk。 //顯示輸出溫度 Ek=SPPV。 //轉(zhuǎn)換為電壓 PV=()*()。ad_data)。 unsigned long da。 D/A代碼換算及輸出程序 控制量與 D/A 轉(zhuǎn)換代碼如下： void __fastcall TForm1::Timer1Timer(TObject *Sender) { if(PVHL||PVLL) Shape1BrushColor=clRed。 //顯示輸出溫度 控制量 從圖（ 2）中可以 看到，通過(guò)當(dāng)前值的采集讀入內(nèi)存，然后與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后利用基本 PID 算法，我們得出控制量。 //轉(zhuǎn)換為電壓 PV=()*()。ad_data)。 unsigned long da。 圖 35 主界面圖 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)輸出 參數(shù)修改處理 數(shù)據(jù)顯示 報(bào)警 10 4 數(shù)據(jù)采集與輸出程序設(shè)計(jì) AC6611 數(shù)據(jù)采集與溫度換算程序 AC6611 要控制溫度需要將加熱器溫度的采集進(jìn)來(lái)，由于 AC6611 的是電流為010 毫安，電壓為 210 伏，溫度為 0100 度，電流轉(zhuǎn)換成電壓只需在兩端加入串入 500 歐的電阻，電壓轉(zhuǎn)和溫度要通 過(guò)轉(zhuǎn)換才能實(shí)現(xiàn)顯示溫度。在編輯欄中我們可以修改 PID 控制算法的相應(yīng)的參數(shù) P、 I、 D 等。 其中界面設(shè)計(jì)包括趨勢(shì)曲線、棒圖的顯示、報(bào)警顯以及各個(gè)參數(shù)的顯示等。 控制程序中主要包括 界面的設(shè)計(jì) (見(jiàn)圖 35)、數(shù)據(jù)采集處理程序的設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)控制程序設(shè)計(jì)等。 9 圖 34 控制程序框圖 四大部分 A/D 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 基本 PID 算法得出控制量， D/A 輸出加熱器能接受的控制信號(hào)。 圖 3 加熱器溫度控制系統(tǒng)框圖 加 熱 器 AC6611 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換 PC 數(shù)據(jù)處理 8 AC6611 和加熱器接線圖設(shè)計(jì) AC6611 是通過(guò) AC157 和加熱器相連接的，在加熱器的輸出和地之間還需要接一個(gè) 500Ω的電阻，將 4 到 20 毫安的電流轉(zhuǎn)換成 2到 10伏的電壓。在軟件上我們采用的基本的 PID 控制算法對(duì)其進(jìn)行的控制輸出。其在工作的時(shí)候是通過(guò)外在的控制器給予它一個(gè)模擬的信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng)加熱器工作，在此同時(shí)它也會(huì)向控制器反饋它此時(shí)的溫度狀態(tài)。 ⑤卸載 DLL ⑥ 頭文件 3 方案設(shè)計(jì) 加熱器的過(guò)程特性 在本次實(shí)驗(yàn)中，使用的加熱器其加熱上限是 100℃。對(duì)于 C++一類的語(yǔ)言，可以使用動(dòng)態(tài)調(diào)用 DLL 的法使用 DLL，如 VisualC++\C++ Builder；對(duì)于 Visual Basic\Delphi 等語(yǔ)言基本省略了加載 DLL 的過(guò)程，定義了函數(shù)說(shuō)明后，可以直接使用 DLL