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时间:2019-02-25
《基于继电反馈的pid自整定控制》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、上海大学硕士学位论文摘要PID控制几乎遍及了整个工业自动化领域,然而在实际应用中,PID控制器参数整定大多是由控制工程师人为进行,对于工况复杂多变的实际现场来说费时费力,而PID自整定技术减轻了控制工程师现场调试的工作量,越来越多地被应用于实际工业控制过程。通过对PID控制器和自整定方法的全面分析,确定继电反馈自整定方法为研究的重点,并且在原始方法的基础上,采用带有滞环的继电环节代替标准继电环节,推导出新计算公式求得新的临界增益和临界振荡周期,并通过理论分析和仿真实验证明了滞环宽度对于控制效果的影响。另外,为了模拟实际控制输出存在限幅的情况,在仿真实验中加入饱和器以限制控制量的输出,这样整定出
2、来的PID参数更适用于实际控制场合。为了改进PID参数整定公式,提出了一种求取PID参数整定公式的新方法,该方法利用MATLAB强大的编程功能和SIMULlNK图形仿真功能,以IAE值最小为目标,基于跟踪性能和调节性能最优,获得相应的PID参数,通过数据拟合软件获得了两套新PID参数整定公式。为了证明新整定公式的有效性,设计开发了基于力控组态软件和研华ADAM4000系列模块的温度控制系统。该系统的上位监控软件采用力控组态软件,采用ADAM4000系列智能模块采集现场数据。通过新整定公式获得的PID参数加载到力控组态软件中控制小型水锅和电热炉。实际试验结果表明通过新整定公式得到的PID参数在实
3、物平台实验中取得了不错的控制效果。关键词:自整定;继电反馈;整定公式;跟踪性能;调节性能:组态软件VI上海大学硕士学位论文ABSTRACTThePIDcontrolhasbeenwidelyusedinthewholeindustrialautomationsystem.However,mosttuningprocessesofPIDparametersdependontheengineers’reckoning.Theself-tuningmethodrelievesthecontrolengineerfromtheworkinthefieldandbeusedintheindustrial
4、controlprocessmoreandmore.Thepaperpaysattentionontherelayfeedbackself-tuningonthebasicoftheanalysisonPIDcontrollerandsdgtuningmethods.Accordingtotheoriginalrelayfeedbackself-tuning,thepaperusestherelaywithhysteresistotakeplaceoforiginalrelay,andthenewcriticalgainandcriticaloscillationperiodarecalcul
5、atedbythenewformula,anddemonstratedtheinfluenceoncontroleffectforthehysteresisband.AddingsaturationrelaytothesimulationexperimenttolimitthecontroloutputandbythiswaythetunedPIDparametersismoresuitabletobeusedinpractice.Then,anewmethodtoobtainnewtuningformulaisproposed.Themethodfirstlytakestheadvantag
6、eofthefunctionofmatlab/simulinkandchangesPIDparameters,secondlytakethemimmalIAEvalueandthecorrespondingoptimumPIDparameters.twonewPIDparametertuningformulaeareobtainedbythedatafittingsoftwareonthebasicoftheoptimumtrackingperformanceandregulationperformance.Thetemperaturecontrolsystemhasbeendesignedo
7、nthebasicofLiKongconfigurationsoftwareandYanHuaADAM4000producttoshowthevalidityofthenewtuningformulae.ThesystemusesLiKongconfigurationsoftwareasthehostmonitorsoftwareandtheYanHuaproductisusedtocollect
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