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基于MATLAB的PID控制器的设计 基于MATLAB的PID控制器的设计

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:31

《基于MATLAB的PID控制器的设计》修改意见稿

1、“.....至于系统辨识转移函数技巧在第三章已叙述过,接下来是要把辨识出来的转移函数用在反馈控制图,之后应用系统辨识的经验公式第二个调整法求出值,如下表所示。图由系统辨识法辨识出转移函数表第二个调整法则建议调整值为本专题将经验公式修正后之值※上表中,为延迟时间可参考图。※上表中,的解法可有以下种解如下图中可先观察系统特性曲线图,辨识出值。解二利用三角比例法推导求得图利用三角比例法求出值公式用第个调整法则求得之控制器加入系统后,般闭环系统阶跃响应最大超越的范围约在之间。所以控制器加入系统后往往先根据第二个调整法则调整值,然后再微调值至合乎规格为止。波德图法及根轨迹法利用系统辨识出来的转移函数,使用软件去做系统仿真。由于本设计中参数的整定主要是基于系统辨识及调整法则,所以在此不用波德图法及根轨迹法。第五章油冷却机系统的控制器设计油冷却机系统本论文设计以油冷却机温度控制系统为被控对象进行控制器的参数整定及其设计......”

2、“.....冷媒循环系统即为般常见之制冷循环,而油循环则是将油打出后经过负载加热,再与冷媒循环的蒸发器作热交换,再流回油槽做冷却用。感测与转换器图实物图电阻式温度检测器,种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟着上升就称为正电阻系数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。温度传感器是种以白金作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下其中,为在的电阻值,为摄氏温度。图感测与转换电路由于般电源供应较多零件之后,电源是带噪声的,因此我们使用齐纳二极管作为稳压零件,由于齐纳二极管的作用,使得电阻和可变电阻之电压和为,靠可变电阻的调整可决定晶体管的射集极极电流,而我们须将集极电流调为,使得量测电压如箭头所示为。其后的非反向放大器,输入电阻几乎无限大,同时又放大倍......”

3、“.....齐纳二极管的作用如齐纳二极管的作用,我们利用它调出,因此电压追随器的输出电压亦为。其后差动放大器之输出为,如果现在室温为,则输出电压为。控制组件图变频器实物图变频器功用控制器输出的信号连结到最终控制组件变频器的输入端,使最终控制组件依控制器所输出信号改变装订成册这几个阶段。每个阶段工作的完成都使我在各个方面受益匪浅。在这次毕业设计中,我的任务是完成基于的温控系统控制器设计。为了很好地完成设计任务,我经常去图书馆或者上网搜集各种资料文献,向指导老师和各位同学请教,并且翻阅以前的课本笔记,熟悉之前学过的相关知识。这些不仅仅巩固了我以前所学的专业知识,而且使我接触了许多以前没接触过的新知识,大大地扩宽了我的知识面。尤其是对于控制器的设计和应用,使我有了更加深入的了解,也使知道了在现代的控制系统设计和建立中借助好的软件包的重要性及未来的发展趋势。在这次设计过程中,我明显感觉到自己在许多方面存在不足,譬如,对的熟练使用,对软件的应用,对控制器的认识等等......”

4、“.....努力提高多方面的能力,弥补自己的不足。总的说来,通过这次毕业设计的完成,我在各方面都有了很大的进步。特别是将大学所学的专业理论知识运用于实际设计中,与我们的生产生活联系在起,让我对自己的专业有了更浓厚的兴趣,对自己的前途有了更充足的信心和更美好的憧憬。在整个设计过程中,我得到了老师的悉心指导和帮助。在我遇到困难时,他们总是及时地帮助我理清思路解决困惑,最终跨过了个又个障碍,顺利地完成了毕业论文的设计工作。在此,我向老师表示衷心的感谢,向论文答辩组的各位老师表示衷心的感谢。由于本人的知识和能力有限,论文中难免存在许多不足的地方,敬请各位老师给予批评指正参考文献夏红,赏星耀,宋建成参数自整定方法综述浙江科技学院学报,,王伟......”

5、“.....张科系统辨识理论及应用国防工业出版社佚名调节概念及基本理论,中国自动化网原菊梅参数整定的研究北京工商大学学报自然科学版刘金琨先进控制及仿真电子工业出版社,年月,沈金钟控制器理论调整与实现台中市沧海书局出版社陶永华新型控制及其应用北京电气自动化新技术丛书,年版,频率。在前面介绍了系统辨识和基于进行参数整定的几种方法,现在就来设计油冷却机系统中的控制器,也就是进行参数的整定。电源端负载端油冷却机系统之系统辨识下图为整个油冷却机系统示意图图油冷却机系统示意图从第二章中可以知道变频器是个最终控制组件,其以最大讯号驱动油冷却机,使油冷却机以全速运转,温度记录器感测油槽记录温度,过段时间后,因负载与油温达到平衡,所以温度会到稳定值,从纪录器撷取出温度数据至计算机,利用绘出系统特性图,从而辨识出转移函数。下面是油冷却机系统的系统特性求解图图系统特性求解图系统的起始温度及稳定温度差值即为。将系统特性图画为近似曲线作为辅助,并画出最大切线斜率,此切线斜率交于温度轴......”

6、“.....最大切线斜率与系统特性曲线交点的时间为延迟时间。即为先找出的温度值,画水平线与特性曲线相交,得知时间轴之值,此值与延迟时间相减,即为时间常数。所以辨识出转移函数为油冷却机系统的参数整定我们已经运用系统辨识法通过系统特性图获得了部分参数和系统的传递函数,我们只要再使用表的第二经验法则,便可以求出值。控制系统调整结果如图图控制系统调整结果现在再用法来进行参数整定。由辨识出的传递函数为,以算出延迟秒的阶方程式,在中绘出方块图图中绘出的方块图让做动作,将系统扰动动作,将以做仿真,系统特性曲线如图图系统扰动后的特性曲线由上图,将值代入所以与用系统辨识法所得结果大体相同。在线调整法样,在此就不再详解。在控制器的设计中并不是只要整定完参数就完成任务,还要进行值的修正订以及加干扰仿真实验,下面就以系统辨识法求得的值进行修正,其修正大多是根据经验......”

7、“.....系统中负载突然变动,也能马上追上设定值。系统加干扰仿真实验图干扰仿真实验响应曲线由上图可知道,就算系统临时发生变化,也能马上恢复到设定值。在计算机做完仿真操作之后,接着要实际配线,将所求的值输入到控制器,让机器实际运转。图反馈控制在油冷却机的使用控制器的操作面板图控制器的操作面板图接线图按键约秒,可在控制器做设定图控制器参数设定流程示意图控制器输入讯号端电压或电流信号输出讯号端电压或电流信号操作电源结论本论文是设计个温度控制系统的控制器。调节器从问世至今已历经了半个多世纪,在这几十年中,人们为它的发展和推广做出了巨大的努力,使之成为工业过程控制中主要的和可靠的技术工具。即使在微处理技术迅速发展的今天,过程控制中大部分控制规律都未能离开,这充分说明控制仍具有很强的生命力。控制中个至关重要的问题,就是控制器三参数比例系数积分时间微分时间的整定。整定的好坏不但会影响到控制质量,而且还会影响到控制器的鲁棒性。所以本文重要的是来介绍参数整定的方法......”

8、“.....软件的应用以及在这个方面的发展趋势。第二章简单介绍了控制系统和调节之后,在第三章中介绍了种重要的求系统传递函数的方法系统辨识法,这是借助进行参数整定的前提。在第四章中研究了基于的参数整定的几种方法,并各举例予以说明,主要有法,在线调整法以及系统辨识法,波得图法及根轨迹法不做研究。以上几章的知识是控制器设计的基础,在接下来的第五章里面便结合油冷却机系统应用以上几章的知识进行控制器的参数整定及设计。致谢经过几个月的不断努力,毕业设计终于如期完成。从拿到设计题目到最后成设计并定稿,其间经历了翻阅相关资料熟悉基础知识学习软件的使用,到开始写论文以及最后的修改和系统总是受产品质量安全产量和能源浪费等问题的困扰。参数自整定就是为了处理参数整定这个问题而产生的。现在,自动整定或自身整定的控制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的个标准。在些情况下针对特定的系统设计的控制器控制得很好,但它们仍存在些问题需要解决如果自整定要以模型为基础......”

9、“.....闭环工作时,要求在过程中插入个测试信号。这个方法会引起扰动,所以基于模型的参数自整定在工业应用不是太好。如果自整定是基于控制律的,经常难以把由负载干扰引起的影响和过程动态特性变化引起的影响区分开来,因此受到干扰的影响控制器会产生超调,产生个不必要的自适应转换。另外,由于基于控制律的系统没有成熟的稳定性分析方法,参数整定可靠与否存在很多问题。因此,许多自身整定参数的控制器经常工作在自动整定模式而不是连续的自身整定模式。自动整定通常是指根据开环状态确定的简单过程模型自动计算参数。但仍不可否认也有其固有的缺点在控制非线性时变耦合及参数和结构不确定的复杂过程时,工作地不是太好。最重要的是,如果控制器不能控制复杂过程,无论怎么调参数都没用。虽然有这些缺点,控制器是最简单的有时却是最好的控制器。国内外研究现状及简介控制中最重要的是对其参数的控制,所以当今国内外控制技术的研究主要是围绕如何对其参数整定进行的。自和提出参数整定方法起......”

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