计算机测控系统综合实践报告详细内容

1、计算机控制实践报告一、实践目的利用 Labview 软件和相关硬件设备， 完成针对直流电机速度控制对象和小型加热炉温度 控制对象控制系统的设计和综合调试 ；并对所得结果进行全面综合分析。二、实践设备计算机、试验箱、 NI-6008 数据采集卡、直流电机（风扇） 、温控炉、链接导线以及LabVIEW7.1 软件等。三、实践内容1、 熟悉和学习 Labview 软件相关内容；2、利用 Labview 软件根据工艺要求综合设计前面板，包括PID 控制器操作面板（按照标准仪表调节面板进行设计， 至少有手动、 正/反作用、 内/外给定等切换开关， SV、MV、Kp、 Ti、Td 等参数的设置， SV、P

2、V、MV 等参数的显示等） 、重要工艺参数上、 下限报警指示、 重要工艺数据实时曲线显示等；3、设计控制面板程序，利用公式节点、分支结构等模块实现控制器面板各功能调度、数据 采集、基本 PID 控制算法、控制输出等；4、结合两控制对象的特点，根据控制参数调节规律，正确调节PID 作用方式和 PID 控制参数，纪录完整的实验曲线；5、根据上面内容写出完整的综合实践报告。四、实验步骤与过程1、 熟悉和学习 Labview 软件。本次实践采用的事 Labview7.1 版本，由于在之前已经上过相关课程，所以对其基本操 作和简单程序设计已经掌握，一些必要的 VI 和编程技巧也已经在相关资料中初步的学习

3、， 再次不再赘述。2、 对 NI-6008 数据采集卡所用到的 AI/AO 通道进行测试。利用 Labview 自带的软件可以测试， 把所用的 AI 接线和 AO 接线接在一起， 然后利用自 带的软件可以给模拟量输出端口送一个电压值， 然后再模拟量输入端口采集进来， 观察其值 是否一样，如果一样，则说明数据采集卡是完好的。3、 针对直流电机对象设计前面板和程序。 （1）前面板包括了速度，控制输出的趋势曲线，以及各参数的输入与显示等，将在下 面进行展示。（2）如下图的程序框图所示，包括用公式节点编写的基本PID 控制算法，控制输出部分，转速脉冲的采集和转化为转速的程序（单位r/s ）。|0已门门

4、|哼BET.EE1图1前面板图图 2 Block diagram 图4、系统测试与控制系统整体调试(1) 初步选择PID控制参数：由于采集转速脉冲中存在较多干扰，所以不适宜采用微分，所以Td设置为0；然后把积分时间Ti设置的较大，先只保留比例作用，然后不断从小到大设置 Kp, 知道输大致为等幅震荡，然后可往小处选择一个Kp来保留。然后从大到小加入积分作用，知道控制合适(2) 测试过程； 手动过程：分析：在手动过程中，控制的输出MV为手动设定的，给一个 MV的值就会得到一个一定的转速，这时候设定值 SV跟随被控变量PV。自动过程：分析：由上图可以看出， 当从手动切换到自动运行的过程中， 控制器输

5、出 MV 有微小的 变化，但是转速一直是稳定的，达到了无扰切换的目的。在自动运行的状态下，被SV 一个阶跃变化， 由上图可以看出看出，上升时间较短， 超调量也较小， 转速测量值很快就跟随了 设定值，说明参数设置较为合理。五、实践总结与问题分析1、 通过此次实践，在编写程序框图的过程中了解到Labview 的编程方法多样，实现形 式也是多样的，锻炼了自己的编程能力。2、 关于无扰切换。首先，在手动过程中设定值一定是要跟随着测量值PV,这是在切换中不发生扰动的前提，由于PID控制的输出始终跟随输入，如果切换到自动，PV与SV根本不一样，必定 PV回向着SV调节，更谈不上无扰了；其次，手动给定的控 制输出MV要实时给到PID控制算法的上一步 MV_1的存储中，如若不然，当从手 动向自动切换，会有一个短的时间内，输出为零，因