【正文】 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)上線上調(diào)整法效果會(huì)較 Relay feedback 差，在線調(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 411Step 3：調(diào)整 KP 使系統(tǒng)震蕩，震蕩時(shí)的 KP 即為臨界增益 KU，震蕩周期即為 TV。圖 412 系統(tǒng)震蕩特性圖Step 4：再利用 ZieglerNichols 調(diào)整法則，即可求出該系統(tǒng)之Ｋ p、T i， Td 之值。controller PKITDP a1PI ( )*PID ( )*22L 2L表 414 ZieglerNichols 第二個(gè)調(diào)整法則建議 PID 調(diào)整值 ［9］*為本專(zhuān)題將經(jīng)驗(yàn)公式修正后之值※上表 中，L 為延遲時(shí)間可參考圖 (b)。解二：利用三角比例法推導(dǎo)求得圖 413 由系統(tǒng)辨識(shí)法辨識(shí)出轉(zhuǎn)移函數(shù)L0 . 6 3 2 kkaT ’T ”T圖 415 利用三角比例法求出 a 值aKL??T?)( 公式（42）L?LTa?用 ZieglerNichols 第一個(gè)調(diào)整法則求得之 PID 控制器加入系統(tǒng)后，一般閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)最大超越的范圍約在 10%~60%之間?！　〔ǖ聢D法及根軌跡法利用系統(tǒng)辨識(shí)出來(lái)的轉(zhuǎn)移函數(shù)，使用 MATLAB 軟件去做系統(tǒng)仿真。第五章 油冷卻機(jī)系統(tǒng)的 PID 控制器設(shè)計(jì) 油冷卻機(jī)系統(tǒng)本論文設(shè)計(jì)以油冷卻機(jī)溫度控制系統(tǒng)為被控對(duì)象進(jìn)行 PID 控制器的參數(shù)整定及其設(shè)計(jì)，下面介紹一下油冷卻機(jī)系統(tǒng)以及各個(gè)組成部分：　油冷卻機(jī)　　 圖 51 油冷卻機(jī)實(shí)物圖圖 52　油冷卻機(jī)系統(tǒng)循環(huán)圖油冷卻機(jī)系統(tǒng)循環(huán)主要可分為冷媒循環(huán)系統(tǒng)以及油循環(huán)系統(tǒng)。 [16]　感測(cè)與轉(zhuǎn)換器圖 53　PT100 實(shí)物圖電阻式溫度檢測(cè)器 (RTD,Resistance Temperature Detector)－一種物質(zhì)材料作成的電阻,它會(huì)隨溫度的上升而改變電阻值,如果它隨溫度的上升而電阻值也跟著上升就稱(chēng)為正電阻系數(shù),如果它隨溫度的上升而電阻值反而下降就稱(chēng)為負(fù)電阻系數(shù) [6]。 [6]圖 54 感測(cè)與轉(zhuǎn)換電路由于一般電源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶噪聲的,因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓零件,由于 齊納二極管的作用,使得 1K 電阻和 5K 可變電阻之電壓和為 ,靠 5K 可變電阻的調(diào)整可決定晶體管的射(集極)極電流,而我們須將集極電流調(diào)為 ,使得量測(cè)電壓 V 如箭頭所示為 +T/1000。 　　6V 齊納二極管的作用如 齊納二極管的作用,我們利用它調(diào)出 ,因此電壓追隨器的輸出電壓 V1 亦為 。 控制組件 A M + 1 2 V V i n G N D X 5R E VC O MF W D T c 1C O M T a 1 T b 1I i nX 1Y 2M X 3C M EF M + Y 1 T a 2X 2 X 6X 4C O M T c 2圖 55 變頻器實(shí)物圖變頻器功用：控制器輸出的信號(hào)連結(jié)到最終控制組件（變頻器）的輸入端，使最終控制組件依控制器所輸出信號(hào)改變頻率。 油冷卻機(jī)系統(tǒng)之系統(tǒng)辨識(shí)下圖為整個(gè)油冷卻機(jī)系統(tǒng)示意圖： ＲＳＴ ＵＶＷ電源端 負(fù)載端 圖 56 油冷卻機(jī)系統(tǒng)示意圖從第二章中可以知道變頻器是個(gè)最終控制組件，其以最大訊號(hào)(12V)驅(qū)動(dòng)油冷卻機(jī)，使油冷卻機(jī)以全速運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度記錄器感測(cè)油槽記錄溫度，過(guò)一段時(shí)間后，因負(fù)載與油溫達(dá)到平衡，所以溫度會(huì)到一穩(wěn)定值，從紀(jì)錄器擷取出溫度數(shù)據(jù)至計(jì)算機(jī)，利用 MATLAB繪出系統(tǒng)特性圖，從而辨識(shí)出轉(zhuǎn)移函數(shù)。　　　　K==Step 2：將系統(tǒng)特性圖畫(huà)為近似曲線作為輔助，并畫(huà)出最大切線斜率，此切線斜率交于溫度軸，該溫度與起始溫度的差即為ａ。即為Ｌ　　　 　L=190Step 4：先找出 的溫度值，畫(huà)水平線與特性曲線相交，得知時(shí)間軸之值，此值與延遲時(shí)間相減，即為時(shí)間常數(shù)Ｔ。P= = =I=2L=2190=380D= = =952L1PID 控制系統(tǒng)調(diào)整結(jié)果如圖 58：圖 58 PID 控制系統(tǒng)調(diào)整結(jié)果現(xiàn)在再用 Relay feedback 法來(lái)進(jìn)行 PID 參數(shù)整定。１做仿真） ，系統(tǒng)特性曲線如圖 510圖 510 系統(tǒng)擾動(dòng)后的特性曲線由上圖 a=,Tu= a 值代入 ???.??uKp387Ti2d與用系統(tǒng)辨識(shí)法所得結(jié)果大體相同。在 PID 控制器的設(shè)計(jì)中并不是只要整定完參數(shù)就完成任務(wù)，還要進(jìn)行 PID 值的修正訂以及加干擾仿真實(shí)驗(yàn)，下面就以系統(tǒng)辨識(shí)法求得的 PID 值進(jìn)行修正，其修正大多是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)。系統(tǒng)加干擾仿真實(shí)驗(yàn)：圖 512 干擾仿真實(shí)驗(yàn)響應(yīng)曲線由上圖可知道，就算系統(tǒng)臨時(shí)發(fā)生變化，也能馬上恢復(fù)到設(shè)定值。圖 513 PID 反饋控制在油冷卻機(jī)的使用 PID 控制器的操作面板 [15] 圖 514 PID 控制器的操作面板123452 12 22 32 42 567891 02 62 72 82 93 0A L 1A L 2N O T U S E DC T I N P U TbBAR T DT C＋－A C 8 5～ 2 6 4 VS V 2 I N P U T＋＋－－T R N S M I TN CN OCM A I N O U T P U T圖 515 TM109(30I)接線圖按 MODE 鍵約 2 秒，可在 PID 控制器做設(shè)定 [17]：圖 516 PID 控制器參數(shù)設(shè)定流程示意圖PID 控制器：：電壓或電流信號(hào)(4~20mA)：電壓或電流信號(hào)(4~20mA)結(jié) 論本論文是設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)的 PID 控制器。即使在微處理技術(shù)迅速發(fā)展的今天，過(guò)程控制中大部分控制規(guī)律都未能離開(kāi) PID，這充分說(shuō)明 PID 控制仍具有很強(qiáng)的生命力。整定的好壞不但會(huì)影響到控制質(zhì)量，而且還會(huì)影響到控制器的魯棒性 [1]。在第一章緒論中說(shuō)明了本課題的意義，MATLAB 軟件的應(yīng)用以及在這個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)。在第四章中研究了基于 MATLAB 的 PID 參數(shù)整定的幾種方法，并各舉一例予以說(shuō)明，主要有Relay feedback 法，在線調(diào)整法以及系統(tǒng)辨識(shí)法，波得圖法及根軌跡法不做研究。 致 謝經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的不斷努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于如期完成。每個(gè)階段工作的完成都使我在各個(gè)方面受益匪淺。為了很好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我經(jīng)常去圖書(shū)館或者上網(wǎng)搜集各種資料文獻(xiàn)，向指導(dǎo)老師和各位同學(xué)請(qǐng)教，并且翻閱以前的課本、筆記，熟悉之前學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)。尤其是對(duì)于 PID 控制器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，使我有了更加深入的了解，也使知道了在現(xiàn)代的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建立中借助好的軟件包的重要性及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。我借此機(jī)會(huì)不斷學(xué)習(xí)，努力提高多方面的能力，彌補(bǔ)自己的不足。特別是將大學(xué)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中，與我們的生產(chǎn)、生活聯(lián)系在一起，讓我對(duì)自己的專(zhuān)業(yè)有了更濃厚的興趣，對(duì)自己的前途有了更充足的信心和更美好的憧憬。在我遇到困難時(shí)，他們總是及時(shí)地幫助我理清思路解決困惑，最終跨過(guò)了一個(gè)又一個(gè)障礙，順利地完成了畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)工作。由于本人的知識(shí)和能力有限，論文中難免存在許多不足的地方，敬請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正.參考文獻(xiàn)[1] 夏紅，賞星耀，宋建成. PID 參數(shù)自整定方法綜述. 浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào),2022,15(4)：236240.[2] Astrom K J. Toward intelligent control. IEEE Control Systems Magazine,1989(April):60～64.[3] Astrom K J,Hang C C,Persson P, Ho W intelligent PID ,1992,28(1):1～9 [4] 王 偉,張晶濤 .PID ，2022,26(3):347355.[5] ,2022,250251.[6] ：（2）4445[7] . 臺(tái)北市:(3):8991.[8]應(yīng)自爐. MATLAB (4):1215.[9] Aidan O39。：“成功就是目標(biāo)的達(dá)成，其他都是這句 話的注釋。 一次做好一件事 著名的效率提升：“一次做好一件事的人比同 時(shí)涉獵多個(gè)領(lǐng)域的人要好得多。 培養(yǎng)重點(diǎn)思維 從重點(diǎn)問(wèn)題突破，是高效能人士思考的一項(xiàng)重要習(xí)慣。相反，如果他抓住了主要矛盾，解決問(wèn)題就變得容易多了。正如微 軟總裁兼首席軟件設(shè)計(jì)師比爾。 ” 把問(wèn)題想透徹 把問(wèn)題想透徹，是一種很好的思 維品質(zhì)。 不找借口 美國(guó)成功學(xué)家格蘭特納說(shuō)過(guò)這樣的話：“如果你有為 自己系鞋帶的能力，你就有上天摘星星的機(jī)會(huì)！”一個(gè)人對(duì)待生活和工作是否負(fù)責(zé)是決定他能否成功的關(guān)鍵。 要事第一 創(chuàng)設(shè)遍及全美的事務(wù)公司的亨瑞。因此，在工作中，如果我們不能選擇正確的事情去做，那么唯一正確的事情就是停止手頭上的事情，直到 發(fā)現(xiàn) 正確的事情為止。：“成功就是目標(biāo)的達(dá)成，其他都是這句 話的注釋。 一次做好一件事 著名的效率提升：“一次做好一件事的人比同 時(shí)涉獵多個(gè)領(lǐng)域的人要好得多。 培養(yǎng)重點(diǎn)思維 從重點(diǎn)問(wèn)題突破，是高效能人士思考的一項(xiàng)重要習(xí)慣。相反，如果他抓住了主要矛盾，解決問(wèn)題就變得容易多了。正如微 軟總裁兼首席軟件設(shè)計(jì)師比爾。 ” 把問(wèn)題想透徹 把問(wèn)題想透徹，是一種很好的思 維品質(zhì)。 不找借口 美國(guó)成功學(xué)家格蘭特納說(shuō)過(guò)這樣的話：“如果你有為 自己系鞋帶的能力，你就有上天摘星星的機(jī)會(huì)！”一個(gè)人對(duì)待生活和工作是否負(fù)責(zé)是決定他能否成功的關(guān)鍵。 要事第一 創(chuàng)設(shè)遍及全美的事務(wù)公司的亨瑞。因此，在工作中，如果我們不能選擇正確的事情去做，那么唯一正確的事情就是停止手頭上的事情，直到 發(fā)現(xiàn) 正確的事情為止。：“成功就是目標(biāo)的達(dá)成，其他都是這句 話的注釋。 一次做好一件事 著名的效率提升：“一次做好一件事的人比同 時(shí)涉獵多個(gè)領(lǐng)域的人要好得多。 培養(yǎng)重點(diǎn)思維 從重點(diǎn)問(wèn)題突破，是高效能人士思考的一項(xiàng)重要習(xí)慣。相反，如果他抓住了主要矛盾，解決問(wèn)題就變得容易多了。正如微 軟總裁兼首席軟件設(shè)計(jì)師比爾。 ” 把問(wèn)題想透徹 把問(wèn)題想透徹，是一種很好的思 維品質(zhì)。 不找借口 美國(guó)成功學(xué)家格蘭特納說(shuō)過(guò)這樣的話：“如果你有為 自己系鞋帶的能力，你就有上天摘星星的機(jī)會(huì)！”一個(gè)人對(duì)待生活和工作是否負(fù)責(zé)是決定他能否成功的關(guān)鍵。 要事第一 創(chuàng)設(shè)遍及全美的事務(wù)公司的亨瑞。因此，在工作中，如果我們不能選擇正確的事情去做，那么唯一正確的事情就是停止手頭上的事情，直到 發(fā)現(xiàn) 正確的事情為止