計 算 機 控 制 系 統 實 驗 報 告

實驗名稱： 爐溫控制實驗

姓 名：

班 級：

任課教師：

完成時間： 2012 年 04 月 01 日

實驗一 . 爐溫控制實驗

一、實驗目的

1．了解溫度控制系統的特點。

2 ．研究采樣周期 T對系統特性的影響。

3 ．研究大時間常數系統 PID控制器的參數的整定方法。

二、實驗儀器

1．EL-AT-III型計算機控制系統實驗箱一臺

2 ．PC計算機一臺

3 ．爐溫控制實驗對象一臺

三、爐溫控制的基本原理

1． 系統結構圖示于圖 1－ 1。

圖1－1 系統結構圖

圖中 Gc (s)=Kp (1+Ki/s+Kds)

Gh (s)= (1－e-TS)/s

Gp (s)=1/ (Ts+1)

2 ．系統的基本工作原理

整個爐溫控制系統由兩大部分組成， 第一部分由計算機和 A/D&D/A 卡組成， 主要完成溫度采

集、 PID運算、產生控制可控硅的觸發脈沖，第二部分由傳感器信號放大，同步脈沖形成，

以及觸發脈沖放大等組成。 爐溫控制的基本原理是： 改變可控硅的導通角即改變電熱爐加熱

絲兩端的有效電壓，有效電壓的可在 0～ 140V內變化。可控硅的導通角為 0～5CH。溫度傳感

是通過一只熱敏電阻及其放大電路組成的， 溫度越高其輸出電壓越小。 外部 LED燈的亮滅表

示可控硅的導通與閉合的占空比時間，如果爐溫溫度低于設定值則可控硅導通，系統加熱，

否則系統停止加熱，爐溫自然冷卻到設定值。 第二部分電路原理圖見附錄一。

3 ．PID遞推算法 ： 如果 PID調節器輸入信號為 e (t )，其輸送信號為 u (t ),則離散的遞推算

法如下： Uk=Kpek+Kiek2+Kd(ek-ek-1),其中 ek2是誤差累積和。

1

四、實驗內容：

1．設定爐子的溫度在一恒定值。

2 ．調整 P、 I、 D各參數觀察對其有何影響。

五、實驗步驟

1．啟動計算機，雙擊桌面 “計算機控制實驗 ”快捷方式，運行軟件。

2 ．測試計算機與實驗箱的通信是否正常 ,通信正常繼續。如通信不正常查找原因使通信正常

后才可以繼續進行實驗。

3 ．20芯的扁平電纜連接實驗箱和爐溫控制對象，檢查無誤后，接通實驗箱和爐溫控制的電

源。

(開環控制實驗沒有做，略)

閉環控制

4.在實驗項目的下拉列表中選擇實驗七 [七、爐溫控制 ] 鼠標單擊 按鈕， 彈出實驗課題參

數設置對話框， 選擇 PID，在參數設置窗口設置爐溫控制對象的給定溫度以及 Ki、Kp、Kd值，

點擊確認在觀察窗口觀測系統響應曲線。測量系統響應時間 Ts和超調量 。

5.重復步驟 6，改變 PID參數，觀測波形的變化，記入下表中：

(設定的爐溫初始值為 50℃)

性能指標

參數 階躍響應曲線 δ% Tp (秒) Ts (秒)

Kp Ki Kd

1.000 0.020 1.000 見下方圖 44% 190.6 8.2

0.750 0.020 1.000 見下方圖 40% 216.4 10.5

0.750 0.100 0.500 見下方圖 38% 275.5 18.0

0.500 0.300 0.500

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机控制炉温实验,计算机控制(炉温控制)实验报告.pdf的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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