智能调节仪温度控制实验

1、智能调节仪温度控制实验一、实验目的：了解p1d智能模糊加位式调节温度控制原理。二、实验仪器：智能调节仪、pt100、温度源。三、实验原理：1. 位式调节位式调节（ow/off）是一种简单的调节方式，常用于一些对控制精度不高的场合作温度 控制，或用于报警。位式调节仪表用于温度控制时，通常利用仪表内部的继电器控制外部的 中间继电器再控制一个交流接触器來控制电热丝的通断达到控制温度的目的。2. pid智能模糊调节pid智能温度调节器采用人工智能调节方式，是釆用模糊规则进行pid调节的一种先进 的新型人工智能算法，能实现高精度控制，先进的自整定（at）功能使得无需设置控制参数。 在误差大时，运用模糊算

2、法进行调节，以消除pid饱和积分现象，当误差趋小时，采用pid 算法进行调节，并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化，具有无 超调、高精度、参数确定简单等特点。3. 温度控制基本原理由于温度具有滞后性，加热源为一滞后时间较长的系统。本实验仪采用pid智能模糊+ 位式双重调节控制温度。用报警方式控制风扇开启与关闭，使加热源在尽可能短的时间内控 制在某一温度值上，并能在实验结朿后通过参数设置将加热源温度快速冷却下來，可节约实 验吋问。当温度源的温度发生变化时，温度源中的热电阻ptloo的阻值发生变化，将电阻变化量 作为温度的反馈信号输给pid智能温度调节器，经调节器的电阻-电压

3、转换后与温度设定值 比较再进行数字pid运算输出可控硅触发信号（加热）和继电器触发信号（冷却），使温度 源的温度趋近温度设定值。ptd智能温度控制原理如下图所示：并动放人测k, iu皮传變v溼废里示pvm2i11*叶触发如可加0 220丫川嗣训浚设定s，e卜“id调加热灣pid料陡训喪调“签卜.阳洱旳.聊电器 *2 iv 冷却凤闲图1 ptd智能温度控制原理框图四、实验内容与步骤：1. 在控制台上的“智能调节仪”单元中“输入”选择“ptloo”,并按图2接线（注意:pt100 的两根同色线接在试验台上的同色接口中）。2. 将“+24v输出”经智能调节仪“继电器输出”，接加热器风扇电源，打开调节

4、仪电 源。3. 按住® 键3秒以下，进入智能调节仪a菜单，仪表靠上的窗口显示温度设定”， 靠下窗口显示待设置的设定值。当lock等于0或1时使能，设置温度的设定值，按“v，” 可改变小数点位置，按或©键可修改靠下窗口的设定值。否则提示“ lck”表示已加锁。 再按3秒以下，回到初始状态。4. 按住®键3秒以上，进入智能调节仪b菜单，靠上窗口显示“如”，靠下窗口显 示待设置的上限偏差报警值。按可改变小数点位置，按或©键可修改靠下窗口的 上限报警值。温度达到设定温度值+上限偏差报警值时仪表右上“al1”指示灯亮。（参考值 0.5）5. 继续按®键3

5、秒以下，靠上窗口显示“atu”，靠下窗口显示待设置的自整定开关， 按、©设置，“0”自整定关，“1”自整定开,开时仪表右上“at”指示灯亮。6. 继续按®'键3秒以下，靠上窗口显示“dp”，靠下窗口显示待设置的仪表小数点位 数，按“v”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的比例参数值。（参考值1）7. 继续按®键3秒以下，靠上窗口显示“p”，靠下窗口显示待设置的比例参数值， 按“v，”可改变小数点位置，按或©键可修改靠下窗口的比例参数值。8. 继续按®键3秒以下，靠上窗口显示“i”，靠下窗口显示待设置的积分参数值， 按“v）”可改变小

6、数点位置，按省或键可修改靠下窗口的积分参数值。9. 继续按®键3秒以下，靠上窗口显示“d”，靠下窗口显示待设置的微分参数值， 按“）”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的微分参数值。10. 继续按垂t键3秒以下，靠上窗口显示“t”，靠下窗口显示待设置的输出周期参数 值，按“v，”可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的输出周期参数值。11、继续按®键3秒以下，靠上窗口显示“sc”，靠下窗口显示待设置的测量显示误 差修正参数值，按“v"可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的测量显示误差 修正参数值。（参考值0）12、继续按®键3秒以下，靠上窗口显示“

7、up”，靠下窗口显示待设置的功率限制参 数值，按可改变小数点位置，按或键可修改靠下窗口的功率限制参数值。（参 考值100%）13、按照上述步骤将温度控制在50度。图2实验接线图五、结果分析：分析ptd调节中各参数（比例、积分、微分系数）对控制效果的影响。比例参数的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。比例参数越大，系统 的响应速度越快，系统的调节精度越高，但容易产生超调，甚至会导致系统不稳定；比例 参数取值过小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统静态动 态特性变坏。积分参数的作用是消除系统的稳态误差。积分参数越大，系统的静态误差消除越快， 但若过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。若积 分参数过小，将使系统静态误差难以消除，影响系统的调节精度。系统偏差大时积分作用 应减弱甚至全无，而在偏差小时则应加强。积分系数取大了会产生超调，甚至积分饱和， 取小了又迟迟不能消除静差。微分参数的作用是改善系统的动态特性，