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炉温控制实验报告 篇一：炉温控制实验报告 -计算机控制系统 Beijing Jiaotong University 计算机控制系统实验 炉温控制实验 学 院： 姓 名： 学号： 指导教师： 时 间： 电子信息工程学院 炉温控制实验 一、实验目的 1、了解温度控制系统的特点。 2、研究采样周期T对系统特性的影响。 3、研究大时间常数系统PID控制器的参数的整定方法。 二、实验仪器 1、计算机控制系统实验箱一台 2、PC计算机一台 3、炉温控制实验对象一台 三、基本原理 1、系统结构图示于图1－1。 图1－1 系统结构图 图中Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds） Gh（s）=（1－e-TS）/s Gp（s）=1/（Ts+1） 2、系统的基本工作原理 整个炉温控制系统由两大部分组成，第一部分由计算机和A/Damp;D/A卡组成，主要完成温度采集、PID运算、产生控制可控硅的触发脉冲，第二部分由传感器信号放大，同步脉冲形成，以及触发脉冲放大等组成。炉温控制的基本原理是：改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压，有效电压的可在0～140V内变化。可控硅的导通角为0～5CH。温度传感是通过一只热敏电阻及其放大电路组成的，温度越高其输出电压越小。外部LED 灯的亮灭表示可控硅的导通与 闭合的占空比时间，如果炉温温度低于设定值则可控硅导通，系统加热，否则系统停止加热，炉温自然冷却到设定值。 3、PID递推算法： 如果PID调节器输入信号为e（t），其输送信号为u（t）,则离散的递推算法为: Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1) 其中ek2是误差累积和。 四、实验内容： 1、设定炉子的温度在一恒定值。 2、调整P、I、D各参数观察对其有何影响。 五、实验步骤 1、启动计算机，双击桌面“计算机控制实验”快捷方式，运行软件。 2、测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3、20芯的扁平电缆连接实验箱和炉温控制对象，检查无误后，接通实验箱和炉温控制的电源。 4、在实验项目的下拉列表中选择实验七[七、炉温控制] 鼠标单击 按钮，弹 出实验课题参数设置对话框，选择PID，在参数设置窗口设置炉温控制对象的给定温度以及Ki、Kp、Kd值，点击确认在观察窗口观测系统响应曲线。测量系统响应时间Ts和超调量 。 5、重复步骤4，改变PID参数，观察并记录波形的变化。 六、PID参数整定 1、比例部分整定。 首先将积分系数KI和微分系数KD取零,即取消微分和积分作用,采用纯比例控制。将比例系数KP由小到大变化,观察系统的响应,直至速度快,且有一定范围的超调为止。如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设计要求,那么只需用纯比例调节器即可。 2、积分部分整定。 如果比例控制系统的静差达不到设计要求,这时可以加入积分作用。在整定时将积分系数KI由小逐渐增加,积分作用就逐渐增强,观察输出会发现,系统的静差会逐渐减少直至消除。反复试验几次,直到消除静差的速度满意为止。注意这时的超调量会比原来加大,应适当的降低一点比例系数KP。 3、微分部分整定。 若使用比例积分(PI)控制器经反复调整仍达不到设计要求,或不稳定,这时应加入微分作用,整定时先将微分系数KD从零逐渐增加,观察超调量和稳定性,同时相应地微调比例系数KP、积分系数KI,逐步试凑,直到满意为止。 七、实验结果 第一组 篇二：炉温控制实验报告 计算机控制 炉温控制实验 实验报告 姓名 学号 指导教师时间 20010年6月 一,实验目的 1,了解炉温控制系统的特点; 2,研究大时间常数系统PID控制器的参数确定方法. 二,实验仪器 1,EL-AT-II型计算机控制系统实验箱; 2,PC机一台; 3,炉温控制实验对象一台. 三,炉温控制的基本原理 1,系统结构图示于下图 2,系统的工作原理 整个炉温控制系统由两大部分组成,第一部分由计算机和A/D和D/A卡组成,主要完成温度采集,PID运算,产生控制可控硅的触发脉冲,第二部分由传感器信号放大,同步脉冲的形成,以及可控硅对电热炉的控制等.炉温控制的基本原理是:改变控制可控硅导通的占空比,即改变电热炉加热丝两端的有效电压.温度传感是由一只热敏电阻及其放大电路组成,温度越高其输出电压越小. 3,PID递推算法: 如果PID调节器输入信号为e(t),其输出信号为u(t),则离散的递推算法如下: u(k)=Kp*e(k)+Ki*e1(k)+Kd*(e(k)-e(k-1)),其中e1(k)是误差累积和. 四,实验内容 1,设定炉子的温度在一恒定值; 2,调整P,I,D各参数观