过程控制课程设计 id参数整定

一、

课

程

设

计

题

目：给定被控对象参数，选择PID控制器比例系数KP积分时间Ti，微分时间Td使被控对象在输入出现扰动的情况下能够达到既定要求的控制曲线。二、课题分：1、控制系统的参数整定可分为理论计算法和工程整定法，理论计算方法是基于一定的性能指标结合组成系统各环节的动态特性通过理论计算求得控制器的动态参数设定值这种方法比较复杂繁琐使用不方便因此一般仅作参考而工程整定法则是源于理论分析结合实验，工程实际经验等一套工程上的方法，较为简单，易掌握。2、要求）通过参数整定选择合适的参数，首先要保证系统稳定，这是最基本的要求。（2在热工生产过程中，通常要求控制系统有一定的稳定裕度，即要求过程有一定的衰减比，一般要求

4：1~10：1（3在保证稳定的前提下，要求控制过程有一定的快速性和准确性谓准确性就是要求控制过程的动态偏差和稳态偏差尽量小，而快速性就是要求控制过程的时间尽可能短。（（2（2）为控制器传递函数，可以用下图3的的PIDKp为；Ti为积分时间常数；的PID定、Td个在ID定PID参数当然实PID的参数。而利用强大的仿真工具箱三控制分。P

S(S设，Kp=3~4。输入控行M设Kp=3，论时对系统阶跃响应曲线的影响%设，Ti=4，讨论Td=~时对系统阶跃响应曲%

数取值过数TiTi间是TdTd过大时四整方。

（s

KTS

e

(中给出的经验公式来设如果的Nyquist曲线以得到系统的剪切频Wc益KC有一得PID控制器的参数。

Ti

P

T/K*

0000/2设,K

(l)（滞后时间Tm（间常数得上述参数后就可以根据表一得出控制器的参数。e（t）Y（∞）10

Yι

Tm图.7

图.8

图中L表示

，Tm示T。举例：某个控制系统的对象参数为：

G（s）=

15s

-

s

P控制的响应曲线。1];控制

%生成纯延迟环节的3阶近似传递函数模型%生成开环传递函数%定义拉普拉斯变量因子

%求p控制作用下系统单位阶跃响应，线形为黑色连线

%求PI控制作用下系统单位阶跃响应，形为蓝色虚线

%求PID控制作用下系统单位阶跃响应，线形为红色实线,PIPID'('时间')('幅值'得到如下图形：PID控整五通的simulink来进系的数定用行PID的PID控制器。如下所的窗【EditSubsystemPID控举对

6(2)(S3)

simulink中绘制出相应的闭环回路图我通“界例法对进参整。）设和TD节KP使为10时得）根据图形可以得到比例和系期(表二的P

2

(二由P控制时，Kp=5，将“Kp”的值设置为5控：。2、有差控）由（表二）可知PI为Kp=数，）由表二可知控制时，，Ti=1，运行仿真得到下图：1MATLABR2008控制系统动态仿真谢仕宏编化学工业出版社过程控制系统的matlab仿真刘文定、王东林编着机械工业出版社控制系统计算机辅助设计—语言与应用薛定宇清华大学出版社辅助控制系统设计与仿真飞思科技产品研发中心电子工业出版社火电厂热工自动控制技术及应用刘禾、白焰、李新利中国电力出版社过程控制工程及仿真（基于）郭阳宽、王正林电子工业出版社总结：通过这此课程设,学会了如果进行控制系统的单回路参数整定,如何设计控制器来满足要求,我还掌握了matlab软件在工程上的应用尤其是在控制领域的应用学会了利用matlab中的软件来模拟仿真控制系统。这次课程设计不仅使我对课堂所学的知识有了更加深入的了解,而且还将书本上的知识在工程上加以应用,使我对过程控制这门课有了一个更加全面的认识此次设计利用了Ziegler的整定方法和临界比例带法能够对一些控制对象行基本的PID整定。但是此次设计只能是较为基础的整定，不能达到更加“界面化”的程度，根据了解和学习，还可以使matlab的