东华大学过控实验报告

1、实验I (1)LabView基本编程1.实验目的：熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。了解前面板窗口和程序窗口在图形编程环境中的条件、选择、顺序结构的表示以及典型数据类型操作的应用。2.实验内容：创建两个VI文档，分别实现任务(1)、(2)和(3)的要求，并创建自己的虚拟仪器项目文档(.lvproj文件)。设计实现任务(1)“-”计算的简单计算器。在“数字a”、“数字b”框中输入实数，然后单击“运算”按钮以同时完成两个数字的“-”运算并显示结果。要退出程序运行，请单击“退出”按钮。图1.1.1前面板图1.1.2流程面板流程图开始您要按停止按钮吗？是否提示重新输入输入a和b单击“确定”按钮结束

2、b不是0否是计算和显示结果问题和解决方案除数b为零的时候如何处理？解决：使用b的值作为循环的条件，如果b不等于0，则正常运算。如果b等于0，则不执行运算提醒用户重新输入。动作(2):使用阵列图1.2.1前面板图1.2.2程序面板流程图开始是您要按停止按钮吗？否结束输入阵列操作和显示阵列问题和解决方案软件的随机数是0-1，10-100如何输出？解决方法：输出随机数乘以90，再加上10，就得到10-100的随机数。任务(3):生成和显示周期信号图1.3.1前面板图1.3.2流程面板流程图开始您要按停止按钮吗？是否结束累积获得部分三角波，持续100毫秒保持原始波形100毫秒通过降序获取其他部分三角波

3、，继续100毫秒保持原始波形100毫秒问题和解决方案1累积值、减少值、如何保持？解决方案：将连续线除以年分数数，即可得出累积值。累积值为0时，保持状态。降序值与累积值匹配。2如何保存以前的累计结果？解决方法：使用寄存器。实验二次惯性链路仿真实验目的：了解如何使用对象数学模型在LabView环境中设计仿真程序。实验要求：设计主惯性链接的模拟对象，并创建VI程序以显示步进输入时输出响应的波形和实时数据。相位信号幅度，需要能够设置模拟对象的参数。图2.1前面板图2.2流程面板实验3信号的收集和处理实验目的：了解NI公司的DAQ硬件和LabView软件如何结合使用来执行数据收集(DAQ)操作的基本方法

4、。实验要求：要使用NI-6009数据采集卡和LabView软件收集和处理交流信号，您需要测量交流信号的周期、频率、振幅，显示收集的信号波形和数据，并将数据存储在电子表格中。实验设备和实验系统结构：NI USB-6009多功能数据采集卡、传感器测试台、PC示例VI运行时前面板的屏幕抓图：图3 .1前面板包含数据存储功能的子VI程序窗口：图3.2流程面板实现数据保留：方法1，使用函数选择中的文件IO函数相关图标保存处理采样数据的数组。完成样例所生成的波形数据使用电子表格写入模块，以将多行数据输出保存到“1”，将路径添加到exile电子表格，将路径添加到前面板按钮，将表格保存到指定路径。实验4过程控

5、制模拟实验实验目的：熟练掌握过程控制系统调节器参数调节的一般方法。实验设备：电脑，模拟软件实验要求：根据给定的对象传递函数，设置仿真模型参数，完成单循环、级联、前馈控制系统的调节器参数设置，使控制系统调整过程的衰退率约为0.75(阻尼比4: 1)。单容量系统：ZK :g(s)=0.5e-s go(s)=1.6/(10s 1)e(-2s)图4.1.1对象特性测量曲线根据参数，PID估计表通过P=110% I=1.95s D=1.95s获得的转换流程曲线如下：图4.1.2数据曲线窗口图4.1.3调整后的曲线实际使用的PID参数：P=107% I=2.5s D=2.5s双容量系统：ZK: G(s)=

6、1子对象：go1 (s)=1.2/(3s1) e (-s)主对象go2 (s)=1.2/(12s1)图4.2.1对象特性测量曲线性质参数如图所示。根据参数，您将获得：P=195.84% I=3.8597s D=3.8597s生成的转换过程曲线包括：图4.2.2数据曲线窗口图4.2.3调整后的曲线实际使用的PID参数：P=185% I=4.4s D=4.4s串联系统：ZK: G(s)=1子物件：go1 (s)=1.2/(3s1) e (-s)主物件go2 (s)=1.2/(12s1)图4.3.1对象特性测量曲线性质参数如图所示。根据参数估计PID:主对象：P=195.84% I=3.8597s

7、D=3.8597s子对象：P=165.6% I=0.6484s D=0得到的变换过程曲线为：图4.3.2过渡过程曲线图4.3.3调整后的曲线调整后的主子对象参数包括：子对象：P=160% I=1.2s D=无主对象：P=168% I=4.2s D=4.2s实验7控制目标特性测试和单回路控制系统设置一、实验目的1.一种掌握对象特性阶跃响应的工程测试方法，记录该级别的阶跃响应曲线和数据。2.根据实验得到的水平阶跃响应曲线，学习如何使用两点法和图形法估算对象的参数，以及确定被测试对象的传递函数。了解单闭环液位控制系统的结构和配置。掌握单闭环液位控制系统调节器参数设置。5.研究调节器相关参数的变化对系

8、统动态性能的影响。二、实验设备THJ-2高级过程控制系统实验装置、计算机和相关软件。用于确定对象特性的转换过程中的曲线和数据1，2点计算和分析过程：t=2(t 0.63-t 0.39)=2t 0.39-t 0.63k=DH将智能调节器参数从40更改为43起点平衡点时间20:36:2921:22:49液位检测值1.112.3T0.39=355(s)T0.63=780(s)Kp=25.4=2 t0.39-t0.63=355*2-780=-700的负值！原因分析：下部坦克是大型坦克，时间常数太大，很难找到平衡点。值为负的原因是找不到正确的平衡点。处理方法：=20，PID估计表中的比率选择最小比率X=

9、0.1P=139*Kp=35.3I=10D=102、执行闭环协调控制时的切换过程的曲线、数据及其调节器参数：最终PID参数：P=40I=20D=20闭环控制曲线(设置为10):4.控制效果分析衰减率6.4: 1.6=4333691满足要求最大偏差6.4剩馀差值：0思考考试问题1.做这个实验的时候为什么不能随机改变插座阀开启的大小？答：变更排气口阀开启的大小会变更物件的属性和变更机制，进而变更层级方程式。测量的参数不准确。2.使用响应曲线方法确定对象的数学模型时，其准确度是否与该因素有关？准确度和采样时间、ts估计等。实验8级前馈-反馈控制系统一、实验目的1、通过实验详细了解前馈反馈控制系统的原

10、理和结构。2、掌握前馈补偿器的设计方法。3、主前馈-反馈控制系统参数的设置和操作。二、实验设备1、THJ-2先进过程控制系统实验装置2，计算机，主机计算机MCGS配置软件，1个RS232-485转换器，1个串行。水平前馈绘制-反馈控制系统的方框图：实验表明，确定前馈补偿器的系数KB。属性曲线：两点法计算PID参数：起点平衡点时间09:05:2209:13:42液位检测值1.210.4T0.39=95(s)T0.63=165(s)Kp=46=2 t0.39-t0.63=25T=2(t0.63-t0.39)=140/T=25/140=0.18基于PID估计表，取X=0.2。P=63.94I=16.

11、995最终参数：P=64I=17D=17反馈扰动PID无调整衰减率大约符合43336901的要求3，在没有前馈补偿器的情况下，绘制系统受扰动作用控制的正响应曲线。反馈扰动-消除扰动4、添加前馈补偿器后，绘制系统在相同扰动下控制的正响应曲线。Kp控制旋转3605、根据获得的实验结果进行分析。添加前馈补偿器，系统在相同扰动下控制的正超冲变小。衰减比不变。实验9温度级联控制系统一.实验目的利用由PC和通道模块组成的DDC的硬件系统，通过配置软件的运行，设计温度对象的控制方案，实际运行级联控制方案，分析和比较其控制质量和特性，加深对过程控制理论的理解和认识。二、实验设备1，3温度实验装置。2，计算机，

12、3温度实验系统配置软件。实验控制系统系统结构和系统框图：图9.1 3温度系统结构图单独创建实验阶段，如系统配置、参数计算、参数调整过程等实验阶段：(1)启动DDC软件，完成3温度级联控制系统的配置图9.2控制系统配置(2)配置完成后，单击流程图中的启动命令按钮开始采样，同时开始记录温度曲线。打开加热器电源开关K1(控制柜内部)并运行系统。图9.3未加热的温度曲线(3)首先，将PID调节器设置为手动，OP=25%，如果温度稳定，则更改OP值(70%)以开始记录温度曲线(级联系统可以测试主对象和辅助对象)。根据曲线求出物件的k，t，然后演算p，I，d参数。图9.4加热后的曲线计算：K=28.5 T=160 =11估计：P=39.6 I=7.8 D=7.8(4)首先自动设置子PID控制器，手动设置主PID控制器，将控制器的外部值设置为40c，然后