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1、《微机化仪器综合设计与实践》实验指导书李扬周琦广东工业大学机电工程学院20156月印刷目录实验六基于PID算法的可控硅水温自动调节系统设计一、实验目的和要求1.掌握虚拟仪器高级语言LabVIEW或LabWindows/CVI的流程图和软仪器面板的编程设计方法，熟悉数据处理模块、信号分析模块、仪器控制模块等各种软件模块的应用。2．掌握数据采集硬件的低层驱动程序（C语言/汇编语言）设计、调试及嵌入LabVIEW的技术。3.学习基于PID的比例积分微分程序编写方法。4.了解可控硅的的温度控制特点和原理。5.熟悉CB-68LP接线端子板各接口，利用C
2、B-68LP端子板和PCI-6023E数据采集卡进行模拟量和数字量的转换及相关数据采集。二、实验主要仪器设备和材料（1）装有labwindows/CVI软件PC一台（2）PC-DAQ/PCI卡（3）CB-68LP端子板（4）变送器（型号SBWZ-2460）（5）可控硅（6）热电偶三、实验内容和要求1、实验内容1）、对水温进行数据采样：先把水温加热至某个温度值（100℃左右，利用万能表测试相应引脚的输出电压，温度每下降1摄氏度，就马上记录输出电压值。2）、对采样数据进行处理：通过观察可知，电压与温度不成线性关系，是一条曲线，因此，本设计采用分段
3、直线拟合。得出电压与温度的对应关系。3）、用户界面设计：用Labwindows/CVI软件进行用户界面开发，并进行编程。具体程序见后面。4）、进行调试：把PC和其他设备连接好，测试程序，设置PID参数，观察控制效果，确立PID参数。5）、重新对数据采样：开始采样时，因为温度和电压值都不断发生变化，而温度计显示变化相对于电压变化有一定的滞后，造成微机上温度显示数值比温度计发生一定量的偏移，造成较大误差。因此，此次采样利用刚开发的程序控制炉温恒定，观察电压变化范围，记录多个电压值，求其平均值。但只需要对部分温度采样就可以了，因为这里采用线段拟合成
4、曲线，只需要线段的端点数据就可。6）、重新调试程序，并完善用户界面。2、程序如下：#include#include#include#include#include#include"PID.h"StaticintpanelHandle;StaticdoubleWave[1024];StaticdoubleTemp[1024];StaticdoubleA;StaticdoubleF;StaticdoublePh,VOL,GG;Staticdo
5、ubleAM;StaticdoublePGAIN;StaticdoubleIGAIN;StaticdoubleDGAIN;StaticdoubleLASTERR;StaticdoubleTEMP;Staticdoubleintegral,TEMPUP,PIDPWM;StaticdoubleTE=0;StaticunsignedlongAOtaskID;StaticdoubleERR,FERROR,PT;PID_PWM()//PID算法定义{DoubleERR;DoublePT,DT,RESULT,FERROR;ERR=TEMP-AM;If(a
6、bs(ERR)>0.01){FERROR=ERR;PT=PGAIN*FERROR;If(PT>100
7、
8、PT<-100){Integral=0.0;}Else{Integral+=IGAIN*FERROR;If(integral>100.00){Integral=100.0;}Elseif(integral<0.0){Integral=0.0;}}DT=(ERR-LASTERR)*DGAIN;RESULT=PT+integral+DT;}ElseRESULT=integral=PGAIN+IGAIN;LASTERR=ERR;Return(RE
9、SULT);}intmain(intargc,char*argv[]){if(InitCVIRTE(0,argv,0)==0)return-1;/*outofmemory*/if((panelHandle=LoadPanel(0,"PID.uir",PANEL))<0)return-1;DisplayPanel(panelHandle);GetCtrlVal(panelHandle,PANEL_HORIZONTAL,&F);//获得频率//RunUserInterface();DiscardPanel(panelHandle);return0
10、;}intCVICALLBACKSetHorizontal(intpanel,intcontrol,intevent,void*callbackData,intev
