实验指导书2_4

1、五、实验报告要求1) 、将上述实验结果整理好，写出参数整定的貝体步骤及整定数值，整理出系统的 结构图。2) 、简述PID参数对系统性能的影响。实验九基于MATLAB的单回路PID控制实验目的1) 、了解计算机控制系统的革本构成；2) 、了解MATLAB的基木指令；3) 、了解增量式P1D算法的编程；4) 、了解计算机控制的PID参数整定方法。实验设备1)计算机、上位机监控软件、MATLAB5.3版 2) TKGK-1型过程控制实验系统装置一一一阶液位对彖实验原理本实验的组成原理如图所示。”算机控制算法一亦机Q炉一执行机构一被控对象单片机A/DV检测与变送液位传感器将检测到的液位信号通过单片机通

2、讯接口传送到计算机，使具与设定值比 较，判断有无偏爹存在或计算偏差人小。上位计算机调用MATLAB的PID算法程序，对偏差实现PID运算，运算结果通过与单片机的通讯接口，输出去控制水泵转速，从而调整水 槽的进水量，达到控制液位的冃的。四、实验步骤1、编制基于MATLAB的单回路PID算法程序，将该程序文件命名为pidO*.m,并存放在c:MATLABRIIworkpro 路径上，文件名 pidO*.m屮的表示可取任意字符。例如：function uz sz eO=pidO* ( vz sz eOz u) kp=O?2;td=O.005;t i=2;t=l;eO(3)=E; u(1)=u(1)+

3、kp*eO(3)-eO(2)+kp*t/ti*eO(3)+kp*td/t*eO(3) -2*e0(2) +eO(1)；eO (l)=eO (2);eO(2)=eO (3);if u (1)>102u(1)=102;elseif u (1)<-102u(l)=-102;end说明：1) 在笫一句function u,s,eO=pidO*(v,s,eO,u)中，输入变量 v是含5个元素的向量，表示 5 个测量参数，它们分别是：v(l)= 上层水槽液位，v(2)=进水压力，v(3)='P 层水槽液位 ,v(4)= 进水流罐，v(5)= 底层水槽温度。2) 输入变量s是含3个元素的

4、向量，其中s(3)表示被控对象的设定值，s、s备用。3) 输入变量eO是含6个元素的向量，其中eO(l)、eo(2)和eO用于存放笫(k? 2)、(k-1) 和(k)次的偏差，e0(4)> e0(5)和eo(6)备用。4) 输入变量u是含2个元素的向量，其+u(l)表示输出控制量，u(2)备用。5) kp. td 和 ti 分别衣示比例 ( 偏差放人 ) 系数、微分时间和积分时间； t 表示采样时间。2、将 计算机冷行口 COM1 与 GK-03 的 RS232 口连接好，并设置单片机釆样周期 1 秒或 2 秒。3、双击桌面上“过程控制实验”图标，进入控制界面。点击登录按钮，进入用户登录状 态, 按提示填写“用户名称”与“个人代号”，然示按“确定”键，完成登录，进入控制 界面， 即可进入实验操作。4、点 击“测量”按钮，进入测量状态，界面上显示相应参数值。5、点击“控制参数”按钮，弹出“控制参数设置”选择框：? 在选择框下部选择“液位 1 ”，点击“算法”的下拉菜单，选择“白定义算法”； ? 点击“算法”的下拉菜单，选择“自定义算法”；? 在“自定义算法"下拉菜单中再选择“ p