自动控制装置仪表论文

《自动控制装置仪表论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、自动控制装置仪表论文doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。引言：开环控制系统结构和控制简单，抗扰能力差，控制精度低，一般用于对控制性能要求不高的场合，温室自动控制系统为一闭环控制系统，由C51单片机，A/D转换电路，温度检测电路，湿度检测电路、控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压，该模拟电压经转换后，进入C51单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当室内温度在设定范围内时，单片机不对喷水装置或电炉发出动作。实现了对室内温度及空气湿度的检测，监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使室

2、内环境得到了良好的控制。一、比例微积分控制原理PID控制算法简单、稳定性好及可靠性高，被广泛应用于过程控制和运动控制中，尤其适应于可建立精确数学模型的确定性系统。比例积分调节器(PD)1．1比例积分调节器(PD)比例调节器具有误差，为解决此问题，可引入积分环节，比例微分调节器对误差的任何变化，都产生一个控制作用比，阻止误差的变化。c变化越快，pd越大，输出校正量也越大。它有助于减少超调，克服振荡，使系统趋于稳定；同时加快系统的响应速度，减小调整时间，从而改善了系统的动态特性。它的缺点是抗干扰能力差。1．2PID调节器积分器能消除误差，提高精度，但使系统的响应速度变慢、稳定性变差。微分

3、器能增加稳定性，加快响应速度。比例器为基本环节。三者合用，选择适当的参数，可实现稳定的控制。常规PID调节器是一种线性调节器，图1.1为PID调节器的方框图。图1.1常规PID调节器的结构图PID调节器将偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，其控制算式如下所示。11tde(t)??u(t)=Ke(t)+∫e(t)+Td?Ti0dt??式中：Kp为比例系数，Ti为积分时间常数，Td为微分时间常数。简单说来，PID控制器各校正环节的作用如下：①比例环节：能及时成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。②

4、积分环节：积分调节可提高系统的抗干扰能力，主要用于消除静差，提高系统的无静差程度，适用于有自平衡性的系统。③微分环节：微分环节能反映偏差信号的变化趋势。从而加快系统的动作速度，减小调节时间，从而改善了系统的动态特性。缺点是抗干扰能力差。?p???二、自动控制系统的实现方法自动控制系统的各个环节的特性一般是给定的，如机械、气动、电动、液压等设备。在设计自动控制系统时，采用加入一个专门用来校正(补偿)系统特性的环节(校正环节)，来改变系统特性，使其符合给定的特性要求。实现该环节的装置，称为校正装置或调节器。自动控制系统一个主要的部分是校正装置。由于开环控制系统一般达不到控制的要求，因而自

5、动控制系统均采用闭环(反馈)控制的方法。在采用串联校正时。＋入调节器被控对象出反馈图2.1自动控制系统具体的实现步骤如下所述：①给出系统所要求的特性(期望特性)。②由控制目的、静态特性等要求来选择系统各元件(如电护、电动机等)。③对该系统进行系统特性分析，并与系统的期望特性进行比较，由比较的结果来求取校正装置的特性。④检验由此设计出的系统所具有的特性，若不满足，则更新修改校正装置2的特性直到校正符合要求为至：具体的设计方法有时域法、频率法和根轨迹法。时域法即按前面介绍的方法对系统进行分析，选择适当的校正装置，以满足系统对特性、稳态误差、超调量、过渡时间等的要求。频率法即分析系统的频率

6、特性，选择适当的校正装置以改变其对数频率特性的形状，以满足对系统稳态误差、相位裕量和截止频率的要求。所谓频率特性，是在正弦量输入下，系统的输出稳态分量与输入稳态分量的复数比，即传递函数。根轨迹法即分析闭环传递函数的根的轨迹，然后选择适应的校正装置，以满足对系统稳定性、稳态误差和动态响应等的要求。三、温度自动控制系统各组成部分分析3.1温度传感器温度传感器将温度信号变换成电流或电压信，它有多种类型，各种温度传感器变换特性和适用范围也不相同。①热敏电阻热敏电阻是一种半导体热电阻，按半导体电阻随温度变化的典型特性，热敏电阻有三种类型；负温度系数热敏电阻(NTC)、正温度系数热敏电阻(PTC

7、)和临界温度电阻器(CTR)。②热电偶两种不同的导体(或半导体)A、B组成闭合回路，当A、B相接的两个接点温度不同时，则在回路中产生一个热电动势，这种现象称作热电效应。这两种不同导体(或半导体)的组合称为热电偶。3.2比较单元当温度信号经过转换以后被传输给单片机，单片机将接收到的信号与设定温度信号相比较，并根据比较结果的不同来调控电炉或风扇的驱动电路，以此来调控制行装置的工作，达到对温度或湿度调节的预期目的。3.3执行单元执行单元由可控硅电路和电路加热装置