计算机控制系统实验报告DOC.docx

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1、计算机限制系统试验报告试验一：D/A数模转换试验试验报告：1、数字量与模拟量的对应曲线:2、理论值与实测值对比：数字量模拟量理论值实测值IOO4756472220045124412300426843254004023407850037803664600353536313、分析产生误差的缘由：答：a）外界干扰会对试验造成误差;b）系仪器本身误差；C）仪器元件不够精确，导致试验产生误差。这是本试验的最主要的误差来源。4、总结：本次试验须要进行的连电路、试验软件操作都比较简洁，但对于试验原理我们应有更加深刻的理解,对于试验箱内部的D/A转换原理要有所思索,不能只满足与简洁的试验表象，而应思索更深层次

2、的问题。试验二：A/D模数转换试验试验报告：1、模拟量与数字量的对应曲线：2、理论值与实测值对比：模拟量数字量理论值实测值缘由：答：a）系仪器误差、试验软件的精度误差；b）外界干扰会对试验造成误差；C）仪器元件不够精确，导致试验产生误差。这是本试验的最主要的误差来源。4、总结：书本上学习的模数转换都是理论学问，过程相对比较困难，本次试验须要进行的连电路、试验软件操作都比较简洁，但对于试验原理我们应有更加深刻的理解，对于试验箱内部的A/D转换原理要有所思索，不能只满足与简洁的试验表象，而应思索更深层次的问题。试验三：数字PID限制试验报告：1、画出所做试验的模拟电路图:2、当被控对象为GPI（S

3、时）取过渡过程为最满足时Kp,Ki,Kd,画出校正后的Bode图，查出相对裕量Y和穿越频率Wc:跃响应曲线与时域性能指标，记入表中：。型系统：式验结参广、%Ts(ms)阶跃响应曲线KpKiKd10.02111.9%720见图3110.05132.5%800见图3250.02144.4%1050见图3350.05146.1%1900见图34I型系统:试验结果参数%Ts(ms)阶跃响应曲线KpKiKd10.02116.0%420见图3510.02236.4%606见图3630.02149.4%500见图3-730.1156.4%1050见图38下面是依据上表中数据，所得到的相应曲线：图3-1Kp=

4、IKi=O.02Kd=IGp1最满足的曲线图其中，相对稳定裕量Y=82穿越频率3c=230rads图3-2Kp=IKi=O.05Kd=I图3-3Kp=5Ki=O.02Kd=I图3-4Kp=5Ki=O.05Kd=I图3-5Kp=IKi=O.02Kd=I图3-6Kp=3Ki=O.02Kd=I图3-7Kp=IKi=O.02Kd=2S3-8Kp=3Ki=O.01Kd=I3、总结一种有效的选择Kp,Ki,Kd方法，以最快的速度获得满足的参数:答：参数整定找最佳，从小到大依次查，先是比例后积分，最终再把微分加，曲线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂移绕大湾，比例度盘往小扳，曲线偏离回复慢，积分时间往下降，

5、曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大来波动慢，微分时间应加长，志向曲线两个波，前高后低4比1。4、总结：由试验结果可知，比例限制能提高系统的动态响应速度，快速反应误差,但比例限制不能消退稳态误差。KP的加大，会引起系统的不稳定。积分限制的作用是消退稳态误差，因为只要系统存在误差，积分作用就不断地积累，输出限制量以消退误差，知道偏差为零，积分作用就停止，但积分作用太强会使系统超调量加大，甚至使系统出现振荡。微分限制与偏差的变更率有关，它可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的动态性能。试验四:数字滤波

6、器试验试验报告:1、画出所做试验的模拟图，结构图:11需加入串联超前校正的开环系统电路与传递函数:(1)试验电路：图41需加入串联超前校正的开环系统电路图系统开环传递函数：图4-2系统开环结构图系统闭环结构图：图4一3系统闭环结构图1.2需加入串联滞后校正的开环系统电路与传递函数:(1)试验电路：图44需加入串联滞后校正的开环系统电路图系统开环传递函数:图4-5系统开环结构图系统闭环结构图:图4一6系统闭环结构图2、分析加数字滤波番前系统的稳定特性：答：加数字滤波器前系统的稳定特性较差，输出波形不稳定。3、从响应曲线中分析校正后的结果与理论分析比较：答：从响应曲线中分析校正后的结果可知加入超前

7、、之后校正环节后系统稳定性提高，输出波形稳定。试验五：炉温限制试验试验报告：1、记录过渡过程为最满足时的Kp,Ki,Kd并画出其响应曲线：变更参数设置，观测波形的变更，记入下表:j性能指标占空比阶跃响应曲线%Tp（秒）Ts（秒）30如图5170%7.514.540如图5268%7.013.5图5-1占空比=30图52占空比二40变更P1D参数，观测波形的变更，记入下表:x性能指标参数阶跃响应曲线%Tp（秒）Ts（秒）KpKiKd10.520如图5325%69011500010.510如图5416.%8044120040.10.520如图5540%604518045O13900970004050

8、0MOOO67500810009450010800012150013500r!一七：d0.*W135t0*058W60Xi1610X?-39000139390T1ISOTsOAso10.0520如图566.7%52607023图53Ki=IKp=O.5Kd=20设置温度=60OC图54Ki=IKp=O.5Kd=IO设置温度=60图55Ki=O.1Kp=O.5Kd=20设置温度二60C图56Ki=IKp=O.05Kd=20设置温度=60C综上所述：过渡过程最为满足时的Kp,Ki,Kd与响应曲线为:Ki=IKp=O.05Kd=20设置温度=60C2、分析此状况下的超调量、响应时间与稳态误差：答：由

9、以上曲线可知：超调量=6.7%响应时间=5260ms稳态误差由以上指标可知：此次结果令人满足，符合要求。)3、总结一种对温度限制系统有效的选择Kp,Ki,Kd方法，以最快的速度获得满足的参数：答：由试验数据分析可知：PID参数的设置的大小依据：一方面是要依据限制对象的详细状况而定；另一方面是试验的阅历。(1)、幅值震荡，比例大了出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；积分大了响应速度慢，偏差较小，但超调增大；微分可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，一般微分设置都比较小，而且对系统影响比较小。对于温度限制系统P在5-10%之间；I在180-240s之间；D在30以下。对于压力限制系统P在30-60%之间；I在30-9OS之间；D在30以下。(2)本次试验的试验仪可能存在一些问题,经过与别人的数据对比,发觉此数据里面总是存在较大稳态误差,这可能影响了此次试验的效果。4、总结：a)由于试验仪器运用时间较长，导致试验结果不志向；b)试验的外界环境会对试验结果产生误差；C)计算机内部限制系统限制不精确，会对试验造成误差。总之，试验与理论总是有差距的，我们要从中找出差距的缘由与合理的分析问题，以便下次做试验进行改进。