基于遠程io和變頻器的電機調(diào)速系統(tǒng)設計-在線瀏覽
2024-08-07 20:54本頁面
【正文】 相對于純微分能夠更好的達到控制要求。2 硬件系統(tǒng)設計系統(tǒng)硬件硬件主要由ADAM4000系列模塊組、壓力計和電動閥組成。控制器主要模塊實物圖如圖21所示。它為所有通道都提供了可編程的輸入范圍，這些模塊為工業(yè)測量和監(jiān)控的應用中提供很好的性價比；而且它的模擬量輸入通道和模塊之間還提供了3000V的電壓隔離，這樣就有效的防止模塊在受到高壓沖擊時而損壞。各通道可獨立設置其輸入范圍，同時在模塊右側(cè)使用了一個撥碼開關(guān)來設置INT* 和正常工作狀態(tài)的切換，4019+還增加了4~20mA的輸入范圍，測量電流時，不需要外接電阻，只需打開盒蓋，設置跳線即可。 ADAM4024模塊ADAM4024有4路模擬量輸出通道，分辨率為12位，帶有光隔離器，可防止接地回路、電源沖擊對設備造成損害，可以指定轉(zhuǎn)換速率和啟動電流，支持Modbus協(xié)議，輸出范圍可選020mA，420mA，+/10V。 ADAM4050模塊及報警電路ADAM4050帶有7路數(shù)字量輸入和8路數(shù)字量輸出。主機可以利用模塊的數(shù)字量輸入來檢測行程開關(guān)、安全開關(guān)或遠程數(shù)字量信號。 其他硬件系統(tǒng)選用輸出標準電流信號的壓力計作為測量變送器，且選用接受標準信號的電動閥作為執(zhí)行器。系統(tǒng)硬件設計面板連接圖和實物接線圖如圖23和24所示。不完全微分PID實際上是由一個不完全微分環(huán)節(jié)和一個PI環(huán)節(jié)組成，其微分作用是按照指數(shù)衰減緩慢釋放的。計算E(n)計算KdKd2計算Ud(n)變化計算Ud(n)計算U(n)變化計算E(n)更新E(n1)、Ud(n1)退出圖31 不完全微分PID控制算法流程圖不完全微分算法核心代碼如下： En=L_adSP。 //微分環(huán)節(jié)的位置型算式 DeltaUn=(KP*TS/I)*Udn+KP*(UdnUdn1)。 //Un為本周期PID控制器的輸出 if(Un) Un=。 Un1=Un。 Udn1=Udn。開始數(shù)據(jù)采集是否超限PID計算4024數(shù)據(jù)輸出4050輸出報警退出NY圖32 系統(tǒng)軟件流程圖 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)發(fā)送本設計需要微軟環(huán)境所提供的ActiveX的MSComm控件。4019模塊在0通道數(shù)據(jù)采集語句如下：float dav。 AnsiString SendString=010。 MSComm1Output=OleVariant(AnsiString(SendString))。 控制數(shù)據(jù)輸出程序設計數(shù)據(jù)輸出分為4024電流量和4050數(shù)字量，分別表示不完全微分PID控制輸出和報警信號輸出。4024模塊3通道數(shù)據(jù)輸出語句如下：if(MSComm1PortOpen==false) MSComm1PortOpen=true。 if(Un) { SendString1 +=+0。 } if(Un=) { SendString1 +=+。 } SendString1 +=\xd。 MSComm1PortOpen=false。Edit3Text=FloatToStrF(Un,0,5,5)。當測量值大于設定值“dan”或是“PVSP”。 AnsiString SendString2=030001。 MSComm1Output=OleVariant(AnsiString(SendString2))。 } if( Press(LL+DB)amp。 Press(HLDB)) { if(MSComm1PortOpen==false) MSComm1PortOpen=true。 SendString3 +=\xd。 MSComm1PortOpen=false。打開配置軟件，設置好傳輸波特率，波特率設置為9600Bps，4024模塊的3通道和4019+模塊的0通道均設置為4至20mA電流模式。3）采集數(shù)據(jù)單位標定，查看4019+的0通道電流值，繼續(xù)打開空氣壓縮機，壓力表示數(shù)逐漸增大，4019+采集的電流值也逐漸增大，經(jīng)標度換算發(fā)現(xiàn)，4019采集的電流值與壓力計示數(shù)對應，說明數(shù)據(jù)采集正常。首先，調(diào)節(jié)比例系數(shù)Kp，由小往大調(diào)，；然后，加入積分環(huán)節(jié)，由大到小調(diào)節(jié)積分時間Ti，盡量消除系統(tǒng)余差，觀察達到實時曲線已經(jīng)趨于平穩(wěn)，記錄較理想值在22至24之間；最后，再適當加入微分環(huán)節(jié)，已達到改變系統(tǒng)動態(tài)系能，如減小超調(diào)量和數(shù)段調(diào)節(jié)時間等，觀察曲線趨勢，直到出現(xiàn)比較好的調(diào)節(jié)效果，記錄較為理想數(shù)據(jù)在4到6之間。圖41 PID控制趨勢圖1圖42 PID控制趨勢圖2注：趨勢圖部分從上至下（靠左）分別代表控制輸出線、氣壓設定線和氣壓測量線；棒狀圖部分從左至右分別代表氣壓設定值、氣壓測量值和控制輸出值。其中穩(wěn)態(tài)誤差控制在：。PID參數(shù)對系統(tǒng)的影響。因此，整定PID參數(shù)的過程是較為漫長的，只有合適的參數(shù)才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。該設計充分利用到了閉環(huán)控制系統(tǒng)方面的知識，也提升了閉環(huán)PID控制系統(tǒng)的工程實踐能力。通過這次實踐，我感覺到自己從課本上學到的理論知識和實踐仍有很大的差距。理論不經(jīng)過實踐考驗，是沒法實施的，就像我們編的程序，很多方面考慮的都不夠，幾乎沒有涉及到實際應用時的防范方法措施。對我以后的工作和生活將產(chǎn)生很大的影響。同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠心的感謝！參考文獻[1]:重慶大學出版社,[2]《誤差理論與數(shù)據(jù)處理》(第6 版).北京：[3]
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