過程控制課程設(shè)計 id參數(shù)整定

一、

課

程

設(shè)

計

題

目：給定被控對象參數(shù)，選擇PID控制器比例系數(shù)KP積分時間Ti，微分時間Td使被控對象在輸入出現(xiàn)擾動的情況下能夠達到既定要求的控制曲線。二、課題分：1、控制系統(tǒng)的參數(shù)整定可分為理論計算法和工程整定法，理論計算方法是基于一定的性能指標結(jié)合組成系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的動態(tài)特性通過理論計算求得控制器的動態(tài)參數(shù)設(shè)定值這種方法比較復(fù)雜繁瑣使用不方便因此一般僅作參考而工程整定法則是源于理論分析結(jié)合實驗，工程實際經(jīng)驗等一套工程上的方法，較為簡單，易掌握。2、要求）通過參數(shù)整定選擇合適的參數(shù)，首先要保證系統(tǒng)穩(wěn)定，這是最基本的要求。（2在熱工生產(chǎn)過程中，通常要求控制系統(tǒng)有一定的穩(wěn)定裕度，即要求過程有一定的衰減比，一般要求

4：1~10：1（3在保證穩(wěn)定的前提下，要求控制過程有一定的快速性和準確性謂準確性就是要求控制過程的動態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)偏差盡量小，而快速性就是要求控制過程的時間盡可能短。（（2（2）為控制器傳遞函數(shù)，可以用下圖3的的PIDKp為；Ti為積分時間常數(shù)；的PID定、Td個在ID定PID參數(shù)當然實PID的參數(shù)。而利用強大的仿真工具箱三控制分。P

S(S設(shè)，Kp=3~4。輸入控行M設(shè)Kp=3，論時對系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線的影響%設(shè)，Ti=4，討論Td=~時對系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲%

數(shù)取值過數(shù)TiTi間是TdTd過大時四整方。

（s

KTS

e

(中給出的經(jīng)驗公式來設(shè)如果的Nyquist曲線以得到系統(tǒng)的剪切頻Wc益KC有一得PID控制器的參數(shù)。

Ti

P

T/K*

0000/2設(shè),K

(l)（滯后時間Tm（間常數(shù)得上述參數(shù)后就可以根據(jù)表一得出控制器的參數(shù)。e（t）Y（∞）10

Yι

Tm圖.7

圖.8

圖中L表示

，Tm示T。舉例：某個控制系統(tǒng)的對象參數(shù)為：

G（s）=

15s

-

s

P控制的響應(yīng)曲線。1];控制

%生成純延遲環(huán)節(jié)的3階近似傳遞函數(shù)模型%生成開環(huán)傳遞函數(shù)%定義拉普拉斯變量因子

%求p控制作用下系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)，線形為黑色連線

%求PI控制作用下系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)，形為藍色虛線

%求PID控制作用下系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)，線形為紅色實線,PIPID'('時間')('幅值'得到如下圖形：PID控整五通的simulink來進系的數(shù)定用行PID的PID控制器。如下所的窗【EditSubsystemPID控舉對

6(2)(S3)

simulink中繪制出相應(yīng)的閉環(huán)回路圖我通“界例法對進參整。）設(shè)和TD節(jié)KP使為10時得）根據(jù)圖形可以得到比例和系期(表二的P

2

(二由P控制時，Kp=5，將“Kp”的值設(shè)置為5控：。2、有差控）由（表二）可知PI為Kp=數(shù)，）由表二可知控制時，，Ti=1，運行仿真得到下圖：1MATLABR2008控制系統(tǒng)動態(tài)仿真謝仕宏編化學(xué)工業(yè)出版社過程控制系統(tǒng)的matlab仿真劉文定、王東林編著機械工業(yè)出版社控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計—語言與應(yīng)用薛定宇清華大學(xué)出版社輔助控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心電子工業(yè)出版社火電廠熱工自動控制技術(shù)及應(yīng)用劉禾、白焰、李新利中國電力出版社過程控制工程及仿真（基于）郭陽寬、王正林電子工業(yè)出版社總結(jié)：通過這此課程設(shè),學(xué)會了如果進行控制系統(tǒng)的單回路參數(shù)整定,如何設(shè)計控制器來滿足要求,我還掌握了matlab軟件在工程上的應(yīng)用尤其是在控制領(lǐng)域的應(yīng)用學(xué)會了利用matlab中的軟件來模擬仿真控制系統(tǒng)。這次課程設(shè)計不僅使我對課堂所學(xué)的知識有了更加深入的了解,而且還將書本上的知識在工程上加以應(yīng)用,使我對過程控制這門課有了一個更加全面的認識此次設(shè)計利用了Ziegler的整定方法和臨界比例帶法能夠?qū)σ恍┛刂茖ο笮谢镜腜ID整定。但是此次設(shè)計只能是較為基礎(chǔ)的整定，不能達到更加“界面化”的程度，根據(jù)了解和學(xué)習(xí)，還可以使matlab的