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单回路控制系统参数整定VIP免费

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课程设计报告(2015--2016年度第2学期)名称:过程控制系统题目:单回路控制系统参数整定院系:班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数:第十七周成绩:日期:2016年6月23日《过程控制系统》课程设计任务书一、目的与要求1.掌握单回路控制系统整定方法;2.掌握PID参数对控制品质影响规律;3.运用相应软件开发单回路控制系统整定程序。二、主要内容1.学习基于被控对象模型的单回路控制系统参数整定方法;2.开发单回路控制系统PID参数整定程序;3.寻找不同PID参数对控制品质影响规律。三、进度计划序号设计内容完成时间备注1学习控制系统参数整定方法一天2开发、调试PID参数整定程序三天3总结并撰写设计报告一天四、设计成果要求1.阐明基于被控对象模型的单回路控制系统参数整定方法的基本原理;2.完整的、可运行的单回路控制系统PID参数整定程序;3.验证整定的PID参数下的控制效果,给出控制曲线图,同时给出其它PID参数下的控制曲线图,总结不同PID参数对控制品质影响规律。五、考核方式1.设计报告;2.设计答辩。二、设计(实验)正文1.学习基于被控对象模型的单回路控制系统参数整定方法;1)经验法内容:经验法实际是一种试凑法,是在生产实践中总结出来的参数整定法,该法在现场中得到了广泛的应用。利用经验法对系统的参数进行整定时,首先根据经验设置一组调节器参数,然后将系统投入闭环运行,待系统稳定后作阶跃扰动试验,观察调节过程;若调节过程不满足要求,则修改调节器参数,再作阶跃扰动试验,观察调节过程;反复上述试验,直到调节过程满意为止。实验步骤:(1)首先将调节器的积分时间Ti置最大,微分时间Td置最小,根据经验设置比例带δ的数值,完成后将系统投入闭环运行,待系统稳定后作阶跃扰动试验,观察调节过程,若过渡过程有希望的衰减率则可,否则改变比例带δ的值,重复上述试验,直到满意为止;(2)将调节器的积分时间Ti由最大调整到某一值,由于积分作用的引入导致系统的稳定性下降,因而应将比例带适当增大,一般为纯比例作用的1.2倍。系统投入闭环运行,待系统稳定后,作阶跃扰动试验,观察调节过程,若过渡过程有希望的衰减率则可,否则改变积分时间Ti的值,重复上述试验,直到满意为止;(3)将调节器的微分时间由小到大调整到某一数值,系统投入闭环运行,待系统稳定后,作阶跃扰动试验,观察调节过程,修改微分时间重复试验,直到满意为止;2)临界比例带法内容:临界比例带法又称边界稳定法,首先将调节器设置成纯比例调节器,然后系统闭环投入运行,将比例带由大到小改变,观察系统输出,直到系统产生等幅振荡为止。记下此状态下的比例带数值(即为临界比例带δk)和振荡周期Tk,然后根据经验公式计算调节器的其它参数。实验步骤:(1)将调节器的积分时间Ti置于最大,微分时间Td置最小,即Ti→∞,Td=0;置比例带δ为一个较大的值;(2)系统闭环投入运行,待系统稳定后调整比例带δ的数值直到出现等幅振荡。记录并计算临界状态下临界比例带δcr和振荡周期Tcr,根据表2-1计算调节器的参数;(3)根据δcr和Tcr,由计算公式求得控制器的各个参数。(4)将调节器按计算出的参数设置好,系统闭环投入运行,待系统稳定后作阶跃扰动试验,观察系统的调节过程,适当修改参数,直到满意为止。临界比例带法计算公式:3)衰减曲线法内容:衰减曲线法是在临界比例带法的基础上发展起来的,它既不象经验法那样要经过大量的试凑过程,也不象临界比例带法那样要求系统产生临界振荡过程。它是利用比例作用下产生的4:1控制规律δTiTdPPIPID2δcr2.2δcr1.7δcr——0.85Tcr0.5Tcr————0.125Tcr衰减振荡(ψ=0.75)过程时的调节器比例带δs及衰减周期Ts,或10:1衰减振荡(ψ=0.9)过程时的调节器比例带δs及过程上升时间tr,根据经验公式确定调节器的参数。实验步骤:(1)置调节器参数Ti→∞,Td=0,比例带δ为一个较大的值,将系统投入闭环运行;(2)待系统稳定后作阶跃扰动试验,观察控制过程。若ψ大于要求的数值,则逐步减小比例带δ并重复试验,直到出现ψ=0.75或ψ=0.9的控制过程为止,并记下此时的比例带δs;(3)根据控制过程曲线求取ψ=0.75衰减周...

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