电炉温度控制仿真研究

《电炉温度控制仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电炉温度控制仿真研究一研究对象分析说明该系统的被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，來改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。可控硅控制器输入为0〜5V吋对应电炉温度0—500°C,温度传感器测量值对应也为0〜5V,炉温变化曲线要求参数:rs^80s；超调量q,W10%；静态谋差q,W2°C。二总设计1PID算法的设计及分析系统的结构框图如图1所示:图1系统结构框图在PID调节中，比例控制能迅速反应误差，从而减小误差，但比例控制不能消除稳态误差，K“的加大，会引起系统的不稳定；积分控制的作用是：只要系

2、统存在谋差，积分控制作用就不断地积累，输出控制量以消除误差，因而，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，积分作用太强会使系统超调加人，其至使系统出现振荡；微分控制可以使减小超调量，克服振荡，提高系统的稳定性，同时加快系统的动态响应速度，减小调-整时问，从而改善系统的动态性能。将P、I、D三种调节规律结合在一起，可以使系统既快速敏捷，乂平稳准确，只要三者强度配合适当，便可获得满意的调节效果。模拟PID控制规律为：«(/)=Kp[e(t)—fe(t)dt+7^)]lj4)ut式中：e(t)=r(t)-y(0称为偏差值，可作为温度调节器的

3、输入信号，其中厂⑴为给定值，)心)为被测变量值；K“为比例系数；7；为积分时间常数；7；为微分时间常数:w(r)为调节器的输出控制电压信号。在计算机控制系统中，PID控制规律的实现必须用数值逼近的方法，当采样周期相当短时，用求和代替积分，用后向差分代替微分，使模拟PID离散化变为差分方程。2PID控制仿真模型羽PIDv/uhaoFileEditViewSimulationFormatToolsHelp船屉息laal■[100—〔Normal~三]

4、爭齒囤辔幽

5、丹凰3仿真结果分析从图中可看出，超调量约为1.9%<10%,上升时间4s,稳态误差

6、很小，调节时间53so三设计结果及结论课程设计是对我们在这学期学到的微型计算机控制技术这门课的理论知识的一个综合测评，是对我们将理论结合吋间的综合能力的考查，是培养我们发现问题、解决问题的能力，是激发我们内在创新意识的途径。在此次课程设计中，我们学到了许多平时课堂上学不到的东西，比如：电炉的设计与制作、器件的选型、程序的设计与调试、系统的调试以及平时没有-接触到的在线编程与相关软件等等。在设计过程屮我遇到了许多难以解决的问题，通过去图书馆看书、上网查资料以及请教同学，努力最终一步一步得以解决。通过这次课程设计，不仅锻炼了我的动手能力，更培养

7、了我发现问题、解决问题的能力，巩固了我以前学过的专业知识，促进了我的口学能力。通过本次设计，我还了解了微机控制屮PID算法的基本概念及其对系统设计的相关应用。什么样的课程设计都离不开理论与实际相结合的真理，设计过程中的方案选择和参数设定使我进步深刻认识到算法的控制对整个系统的重要作用。一•个细小的参数设定出现偏差，可能导致最后的性能指标不和标准。所以选择一个优良的方案对于实验至关重要。