数字PID控制系统设计(I)

扬州大学能源与动力工程学院D）专 业：电气工及其自动班 级：姓 ：学 ：任务书、题名称PID系统二、目的要的意义。系统的理论和系统的调试工。、内容89C51ADC、DAC运电路实的对成的环系统。1用9用8；运实的对。法PID。simulink中立系统图，编写 S-function,对法进行。四、要求接受双极压输输双极压（。电路用两个通道分别采集对的输和给定信号。每个同学选择不同的对

4 ,(0.21)5

4(0.81)5(0.81031) (0.81021) 5 , 10(1081) (1041)G(s)

0

810

,1)

0

810

1)PID、阶跃、的脉冲的现时刻在系统进入稳态后的适当时刻。采样滤波算算滑平均值复合滤波惯性滤波k4取S-function3组成。五、课程设计实验结果控制系统能确运行。D。六、进安排序号内容天数1布置任务熟悉课题要求2总体方案确硬件电路设计3matlabsimulink研读范程序14控制算设计15Simulink调试16实验17总结撰写课程设计报告1七、课程设计报告内容：1SimulinkS-function7、调试中遇到问题解决方会。课程设计报告录666PID6677A/D7D/A889PID99Simulink1010101112与结果分析 12凑试确PID结果分析 14小结与会 14参考文献 151义。算机控制系统理论和系统调试工作打下基础。任务和求本89C51ADC、DAC控成算机单控制系统。1用9用8；由运放控。控制算法：PIDsimulink系统编S-function算法。本求：输输。电路用两个通道分别采集控输和给定信号。控

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,1)

0

810

1)PID参数整定求用扩充临界比例度法。定时断时间可s选取采样周期取定时断周期数倍可取 验结2

8

8s(0.8s1)(0.4s1)

RA/DD/AU(k)YPIDA/DDPD再通程序D/A在D/A双运放实现双极得Y。工作原理))D，D)用。PIDA/DADC0809A/DK88（、TTL平兼容等可以很方便地微处理接口。A/DABC8A/DIN0接05，H；、7V出812z其E6（2D1)K。在本课程设计中要求模入电路用两个道分别采集被控对象的输出和给定信号并且要双极性电压输入ADC0809IN6、IN7道采集输入模拟信号。D/A数模TLC75288器。其主要参数下：VLH片选上具体接线下：D/A)

80810

,1)

。04

810

1)PIDPIDDu(t)K

et)1tet)dt

de(t)]

P T I

D dtKK即KTTP P P I De(t)D积分、后向差分代替微分PID差分方程得PID式：u(k)K

P

TTIi0

e(i)TD

e(k)e(k]T了便编写程序避免积分累加占用过多的存储单元我们需式（）进行改进。u(k-1)的表达式即u(k

P

Tk1ei)TT Ii0

e(k)e(k)] 将式T（）和式（）相减即得PID式为u(k)u(k)u(k1)Ke(k)e(kKP

e(k)

e(k)2e(k)e(k2]D

K；KKT/T积分；KKT/T微分。P I P I D PD了编程方便可将式（）整理成如下形式：u(k)q0

e(k)qe(k1)q1

e(k2)

q K0 P

T T DT TDI

qK1

(1

2TD)qT 2

K DTPTT

uuk)u(T

kTe)eke(k)e(k)eekeeeke(k2)I

i0

1 TI

T D Ti0ωmaxmaxT T max 10~20ssDsAs估100μs故述于我我20ms。5PID软件编主U对。图主图主functionsys=mdlOutputs(t,x,u,Kp,Ti,Td)lxkkk ; /))yk=Kp*(ek(1)-ek(2))+Ti*ek(1)+Td*(ek(1)-2*ek(2)+ek(3));//字PID型式ek(3)=ek(2); ek(2)=ek(1); fx;d V并停止①是用实现不需增加硬件备所可靠性高稳定性好；②可实现频率很低信号克服了缺陷；所在控制系统中得到了广泛应用。A/D到单片机给定和控制响应分别进行采用是滑动窗口平均其部分如char M ， N;TimeSeriesPlot:2.521.5aad10.500 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Time(seconds)TimeSeriesTimeSeries21.5ad10.500 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Time(seconds)、思考和解决选择。通过此实验使熟悉并掌握算机控制PID更深刻解PID掌握PID工作原理通过仿真对路和工作原理进一步理问题PID控制方法系统主路、控制路方法元器