温度闭环控制试验
一、实验要求
根据实验要求,选择加热速率(上升时间)、超调量、调整时间和误差P I D 控制参数、积分控制量
实现温度闭环控制,观察温度控制曲线。
图 7-1 温度闭环控制系统原理框图
二、实验目的
1. 巩固闭环控制系统的基本概念。
2. 一种收集温度的方法。
3. 掌握 PID 算法数字化的方法和编程。
4. 了解和掌握消除系统积分饱和,消除系统积分饱和 使用方法。
三、实验说明
温度闭环控制系统原理框图见图 7-1。
当给定温度 U(k)接入后(即在温度示波器的界面上设置‘目标值’),与当前温度值U(t)(温度模
块的AD590 温度采集输出经模/数转换器(B8)与输出值相比,其差值e(t)在计算机中进行PID 计算,
解算成U(t),并形成数字输出U(k)加热温度模块,实现温度闭环控制。
风扇是一种非线性元件,因此不参与温度闭环控制,只是为了快速冷却被控对象。
四、实验内容及步骤
1.设计温控加热冷却电路,绘制原理图。
2、将电路模块接入控制箱,运行LABACT 在控制系统菜单下选择温度闭环控制实验项目
选择开始实验,弹出温度示波器的界面。点击开始后自动加载相应的源文件,然后点击发送键
操作;然后设置温度参数、积分量阀值和控制系数PID 点击发送后,可实现温度闭环控制。
温度参数、积分量阀值和控制系数可随时修改PID,然后点击发送实现温度闭环控制
系统,无需点击停止;只有在需要观察实验结果时,才需要点击停止。
实验步骤:
(1)实验测孔联线:
1 定时中断 B9输出(OUT2)→B9 输入(IRQ6)
(2)运行、观察、记录:
实验显示界面中控制系数栏的比例系数Kp(0.00~2.00),调节器的积分时间TI (1~99S)、调
节器的微分时间TD(0~99S)和积分量
阀值0 E (0~2000)和温度参数(1~70℃)均可
为了获得理想的实验结果,用户直接在界面上进行修改。如果在控制过程中想要改变这些系数和参数,则改变后,
只要再次单击发送键,实验机就可以按照新的控制系数和设置参数运行。
实验规定了采样周期 T=2 在实验的显示界面中,秒:
已设定:Kp=0.9 , TI =20 S ,TD =50 S , 0 E =1500 ,‘温度’=65℃ 。
在控制过程中,实际温度在几次振荡后达到隐定值,点击停止,将时间轴移动到2 分/格或更大(在界面中
右上角显示),观察整个温度闭环控制曲线。
温度控制运行时间显示在实验的显示界面上方xxx 每次点击发送按钮,启动时间为0 开始计数。
同时显示PID 控制位置的调节器输出P(k) 值(0~255)。这两个数据的显示将提供观察实验的全过程
很大帮助。
(3)冷却:在运行过程中,将温度参数改为1℃再次点击发送键转动启动风扇
冷却。
记录温度闭环控制曲线(改变参数,用不同颜色的笔记录几组曲线,注明调节时间和超调量)。