计算机温度控制实验报告1

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温度控制的实验报告

温度控制的实验报告1. 引言温度是物体分子热运动的表现，是许多实验和工业过程中需要精确控制的一个变量。

本实验旨在研究温度控制的原理和方法，通过实验验证不同温控设备的性能，并对温度控制的误差进行分析。

2. 实验目的1. 了解温度控制的基本原理和方法；2. 掌握温度控制设备的操作方法；3. 分析温度控制的误差来源，并提出改进方案。

3. 实验装置和材料- 温度控制设备：恒温水浴器、温度计；- 反应容器：玻璃烧杯、烧杯夹；- 实验溶液：蒸馏水。

4. 实验步骤1. 将恒温水浴器放在实验台上，接通电源并调整温度设置；2. 在玻璃烧杯中加入适量蒸馏水；3. 将烧杯夹固定在温水浴器外壁上，并将玻璃烧杯置于夹子中，使其与恒温水浴器中的水接触；4. 等待一段时间，使烧杯中的水温稳定在设定的温度；5. 用温度计测量烧杯中水的实际温度，并记录下来；6. 根据测量结果，分析温度控制设备的误差和准确度。

5. 实验结果设置温度() 实际温度():: ::30 29.540 39.850 49.960 59.76. 结果分析通过实验结果可以看出，温度控制设备在大部分情况下能够实现较为准确的温度控制，但仍存在一定的误差。

可能的误差来源包括：1. 温度计的准确度：温度计本身存在一定的误差，会对实际温度测量结果产生影响；2. 温度控制设备的稳定性：恒温水浴器在调整温度过程中可能存在波动，导致实际温度与设定温度不完全一致；3. 烧杯和夹子的传热性能：烧杯与恒温水浴器之间的传热效果可能存在差异，影响实际温度的稳定性。

为减小温度控制误差，可以采取以下改进措施：1. 使用更加精准的温度计进行测量，减小温度计本身误差对实验结果的影响；2. 对恒温水浴器进行进一步调试，提高其温度控制的稳定性；3. 优化烧杯与夹子之间的接触条件，改善传热效果。

7. 结论通过本实验的探究，我们对温度控制的原理和方法有了更深入的了解，并掌握了温度控制设备的操作方法。

计算机控制技术实验报告(完整版)

前言本指导书是配合自动化专业本科生专业课《计算机控制技术》的课堂教学而编写的实验教材，通过实验的验证能够使学生了解和掌握计算机控制的硬件技术和软件编程方法。

本书共设计了七大类实验，第一类中包含过程通道和数据采集处理方面的几个内容；第二类为数字PWM 发生器和直流电机调速控制的开环实验；第三类包含几种数字PID闭环控制实验；第四类中有两种数字调节器直接设计方法的实验；第五类是一个温度控制系统；第六类是随动系统实验；第七类是过程控制系统的研究；实验五至实验七的内容是带有被控对象的控制系统。

七个实验的全部学时大于计划学时，教师和学生对所做的实验内容可以选择以满足实验计划学时为准。

通过实验学生巩固了课堂教学的内容，也为今后实际工作打下了一定技术基础。

本指导书由王尚君、毛一心老师共同编写，穆志纯教授进行了严格的审阅工作。

由于计算机性能的快速提高，计算机控制的技术手段也在不断出新，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。

编者2007年10月目录前言 (1)目录 (2)实验一过程通道和数据采集处理 (4)一、输入与输出通道 (4)1. AD 转换实验` (5)2. DA 转换实验` (7)二、信号的采样与保持` (9)1. 零阶保持实验` (9)2. 直线插值实验*` (11)3. 二次曲线插值实验*` (11)三、数字滤波 (15)1. 一阶惯性实验 (16)2. 四点加权实验* (16)实验二开环系统的数字程序控制 (19)数字PWM 发生器和直流电机调速控制 (19)一、实验目的 (19)二、实验内容` (19)三、实验所用仪表及设备 (19)四、实验原理及步骤 (20)五、思考题 (21)六、实验报告内容及要求 (21)实验三数字PID闭环控制 (22)数字PID控制算法 (22)积分分离法PID控制 (23)带死区的PID控制* (27)简易工程法整定PID 参数 (30)扩充临界比例度法 (30)扩充响应曲线法 (32)实验四数字调节器直接设计方法 (36)最小拍控制系统 (36)一、实验目的 (36)二、实验所用仪表及设备` (36)三、实验原理及内容 (36)有纹波最小拍控制系统 (37)无纹波最小拍控制系统 (38)四、实验步骤 (40)五、思考题 (41)六、实验报告内容及要求 (41)实验一过程通道和数据采集处理为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制，需要将对象的各种测量参数按要求转换成数字信号送入计算机；经计算机运算、处理后，再转换成适合于对生产过程进行控制的量。

温度控制系统实验报告

温度控制系统实验报告温度控制系统实验报告一、引言温度控制系统作为现代自动化领域的重要组成部分，广泛应用于工业生产、家电和环境控制等领域。

本实验旨在通过搭建一个简单的温度控制系统，了解其工作原理和性能特点。

二、实验目的1. 了解温度控制系统的基本原理；2. 掌握温度传感器的使用方法；3. 熟悉PID控制算法的应用；4. 分析温度控制系统的稳定性和响应速度。

三、实验装置本实验使用的温度控制系统由以下组件组成：1. 温度传感器：用于测量环境温度，常见的有热敏电阻和热电偶等；2. 控制器：根据温度传感器的反馈信号，进行温度控制；3. 加热器：根据控制器的输出信号，调节加热功率；4. 冷却装置：用于降低环境温度，以实现温度控制。

四、实验步骤1. 搭建温度控制系统：将温度传感器与控制器、加热器和冷却装置连接起来，确保各组件正常工作。

2. 设置控制器参数：根据实际需求，设置控制器的比例、积分和微分参数，以实现稳定的温度控制。

3. 测量环境温度：使用温度传感器测量环境温度，并将测量结果输入控制器。

4. 控制温度：根据控制器输出的控制信号，调节加热器和冷却装置的工作状态，使环境温度保持在设定值附近。

5. 记录数据：记录实验过程中的环境温度、控制器输出信号和加热器/冷却装置的工作状态等数据。

五、实验结果与分析通过实验数据的记录和分析，我们可以得出以下结论：1. 温度控制系统的稳定性：根据控制器的调节算法，系统能够在设定值附近维持稳定的温度。

但是，由于传感器的精度、控制器参数的选择等因素，系统可能存在一定的温度波动。

2. 温度控制系统的响应速度：根据实验数据，我们可以计算出系统的响应时间和超调量等参数，以评估系统的控制性能。

3. 温度传感器的准确性：通过与已知准确度的温度计进行对比，我们可以评估温度传感器的准确性和误差范围。

六、实验总结本实验通过搭建温度控制系统，探究了其工作原理和性能特点。

通过实验数据的分析，我们对温度控制系统的稳定性、响应速度和传感器准确性有了更深入的了解。

计算机控制实验报告初稿

6．“II型”系统要注意稳定性。对于Gp2（s）,若采用PI调节器控制，其开环传递函数为
G（s）=Gc（s）·Gp2（s）
=K（Tis+1）/s·1/s（0.1s+1）
为使用环系统稳定，应满足Ti>0.1，即K1<10
7．PID递推算法如果PID调节器输入信号为e（t），其输送信号为u（t）,则离散的递推算法如下：
Gs=tf([5],[1,1,0]);
Gz=c2d(Gs,0.1,'zoh');//求解广义对象的脉冲传递函数
Transfer function:
0.02419 z + 0.02339
----------------------
z^2 - 1.905 z + 0.9048
Sampling time: 0.1
G=c2d(G1,0.01,'zoh');//求系统脉冲传递函数
rlocus(G);//绘制系统根轨迹
将图片放大得到
Z平面的临界放大系数由根轨迹与单位圆的交点求得。
放大图片分析：
[k,poles]=rlocfind(G)
Select a point in the graphics window
selected_point =
0.9905 + 0.1385i
k =
193.6417
poles =
0.9902 + 0.1385i
0.9902 - 0.1385i
得到0<K<193
(2)假设不考虑采样开关和零阶保持器的影响，即看作一连续系统，讨论令系统稳定的的取值范围；
解：
G1=tf([1],[1 1 0]);

工控机实验报告

工业计算机控制实验报告实验一A/D、D/A 转换实验一、实验目的1.了解温控系统的组成。

2.了解NI 测量及自动化浏览器的使用并对数据采集卡进行设置。

3.了解Dasylab 软件的各项功能，并会简单的应用。

4.通过实验了解计算机是如何进行数据采集、控制的。

二、实验设备微型计算机、NI USB 6008 数据采集卡、温度控制仪、温箱。

三、实验内容1．了解温度控制系统的组成。

2．仔细观察老师对数据采集卡输入输出任务建立的过程及设置还有dasylab 基本功能的演示。

3．仔细阅读dasylab 相关文档，学习帮助文件tutorial 了解其基本使用方法。

4．动手实践，打开范例，仔细揣摩，并独立完成数据采集卡输入输出任务的建立并建立并运行单独的AD 及DA 系统，完成之后，按照自己的需要及兴趣搭建几个简单的系统运行。

四、温控系统的组成计算机温度控制系统由温度控制仪与计算机、数据采集卡一起构成，被控对象为温箱,温箱内装有电阻加热丝构成的电炉，还有模拟温度传感器AD590。

系统框图如图所示：五、温控仪基本工作原理温度控制仪由信号转换电路、电压放大电路、可控硅移相触发器及可控硅加热电路组成。

被控制的加热炉允许温度变化范围为0～100℃.集成电路温度传感器AD590(AD590 温数据采集卡温度控制仪温箱度传感器输出电流与绝对温度成正比关系,灵敏度为1uA/K).将炉温的变化转换为电流的变化送入信号转换、电压放大电路.信号转换电路将AD590 送来的电流信号转换为电压信号,然后经精密运算放大器放大、滤波后变为0～5V 的标准电压信号，一路送给炉温指示仪表,直接显示炉温值。

另一路送给微机接口电路供计算机采样.计算机通过插在计算机USB 总线接口上的NI USB 6008 12 位数据采集卡将传感器送来的0～5V 测量信号转换成0～FFFH 的12 位数字量信号,经与给定值比较,求出偏差值,然后对偏差值进行控制运算,得到控制度变化的输出量,再经过NI USB 6008 将该数字输出量经12 位D/A 转换器变为0～5V 的模拟电压信号送入可控硅移相触发器,触发器输出相应控制角的触发脉冲给可控硅,控制可控硅的导通与关断,从而达到控制炉温的目的。

PID实验报告范文

PID实验报告范文PID（Proportional-Integral-Derivative）是一种常用于控制系统的算法，它根据当前的误差值和历史误差值的积累来调整控制量，从而实现系统的稳定性和精确性。

在本次实验中，我们将学习如何使用PID算法来控制一个简单的温度控制系统。

实验步骤：1.实验准备：准备一个温度传感器、一个发热器以及一个温度控制器。

将温度传感器安装在控制对象上，将发热器与温度控制器连接，并将温度控制器连接到计算机。

2.确定控制目标：我们的目标是将系统的温度稳定在一个特定的温度值。

在本次实验中，我们将目标温度设定为50°C。

3.参数调整：调整PID控制器的三个参数，即比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd。

开始时，我们可以将这些参数设置为一个合理的初始值，例如Kp=1，Ki=0.1，Kd=0.014.实验记录：记录系统的温度变化过程。

在开始实验之前，将控制对象的温度设定为初始温度，并将PID控制器的输出设定为零。

记录系统的温度、控制量和误差值。

5.PID计算：根据当前的误差值、历史误差值和时间间隔，计算PID控制器的输出。

6.控制实施：根据PID控制器的输出，控制发热器的加热功率。

根据输出值的大小调整发热器的功率大小。

7.实验分析：观察系统的温度变化过程，并分析PID控制器的参数调整对系统性能的影响。

根据实验结果，调整PID参数，使系统的稳态和动态响应性能都较好。

实验结果：我们进行了多组实验，可以观察到系统温度在初始阶段有较大的波动，但随着时间的推移，温度开始逐渐稳定在目标温度附近。

通过对PID参数进行调整，我们发现参数的选择对系统的稳定性和响应速度有很大影响。

当比例系数Kp较大时，系统对误差的响应速度很快，但也容易引起过冲现象，导致系统产生振荡。

因此，我们需要根据实际需求进行调整，找到一个合适的值。

当积分系数Ki较大时，系统对积累误差的反应较快，可以很好地消除稳态误差，但也容易引起系统的超调。

智能温度控制系统实验报告

上海电子信息职业技术学院《计算机控制系统实现与调试》课程实训报告系部：电子工程系专业：计算机控制技术班级：学号：姓名：小组：指导教师：日期：2014年5月一、系统概述1．系统原理图2．参数说明和设置低值报警AL=高值报警AH=输出下限值OL=输出上限值OH=输入类型LN=9。

工作方式（恒值控制、PI控制、加热、无冷端补偿、报警、报警）OP=3．操作步骤二、恒值控制1．要求（包括参数的设定值）：设定值：60o C，水量一半；（在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正）比例系数P1= ；积分参数P2= ；控制周期P3=1；OF超调限定值= ；每30S记录一次测量温度，共记3个波峰3个波谷。

2．目的：观察恒值控制的控制效果。

3．现象：5．曲线图（指出系统的超调量、上升时间和稳态误差）6．实验结论（实验中的问题记录、产生问题的原因，如何解决这些问题、建议等）三．带有扰动的恒值控制（加冷水、重新设定温度）1．要求（包括参数的设定值）设定值：60o C，水量一半；（在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正）Op参数的设定：恒值控制、PI控制、加热、无冷端补偿、低值报警、高值报警；每20S记录一次测量温度，共记3个波峰3个波谷。

2．目的：观察带有扰动的恒值控制效果。

3．现象：4．得到的数据：（用表格列写数据）5．曲线图（指出系统的超调量、上升时间和稳态误差）6．实验结论（实验中的问题记录、产生问题的原因，如何解决这些问题、建议等）四、PI控制参数整定1．要求：设定值：60o C，水量一半；（在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正）用试凑法整定Pk和Ti参数，直至得到良好的控制曲线。

每20S记录一次测量温度和OU值，共记6个波峰6个波谷。

2．目的：掌握整定PI参数的方法，通过实验理解PI参数对控制性能的影响。

3．具体设定参数如下：（在实验过程中，每次获得的曲线所对应的Pk和Ti）表Pk和Ti参数整定记录表4．现象：5．得到的数据：（用表格列写数据）6．曲线图（指出系统的超调量、上升时间和稳态误差）7．试验结论（实验中的问题记录、产生问题的原因，如何解决这些问题、建议等）五、带扰动的PI控制参数整定（加入冷水或重新设置SV）1．要求：设定值：60o C，水量一半；（在实验中有同学的温度按照实际实验时的值更正）每20S记录一次测量温度、OU值，共记3个波峰3个波谷，然后加入（）ml 的冷水或把设定值改为70o C，再记3个波峰3个波谷。

计算机控制系统实验报告

一、实验目的1. 理解计算机控制系统的基本原理和组成；2. 掌握计算机控制系统的基本操作和调试方法；3. 通过实验，加深对计算机控制理论的理解和应用。

二、实验仪器1. PC计算机一台；2. 计算机控制系统实验箱一台；3. 传感器、执行器等实验设备。

三、实验内容1. 计算机控制系统组成与原理；2. 传感器信号采集与处理；3. 执行器控制与调节；4. 计算机控制系统调试与优化。

四、实验步骤1. 熟悉实验设备，了解计算机控制系统实验箱的组成及功能；2. 连接实验设备，检查无误后启动实验软件；3. 根据实验要求，进行传感器信号采集与处理；4. 根据实验要求，进行执行器控制与调节；5. 对计算机控制系统进行调试与优化，观察系统响应和性能；6. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 计算机控制系统组成与原理实验过程中，我们了解了计算机控制系统的基本组成，包括传感器、控制器、执行器等。

传感器用于采集被控对象的物理量，控制器根据采集到的信号进行计算、处理，然后输出控制信号给执行器，执行器对被控对象进行调节。

2. 传感器信号采集与处理在实验中，我们使用了温度传感器采集环境温度信号。

通过实验，我们掌握了如何将模拟信号转换为数字信号，以及如何对采集到的信号进行滤波处理。

3. 执行器控制与调节实验中，我们使用了继电器作为执行器，根据控制器输出的控制信号进行开关控制。

通过实验，我们学会了如何设置执行器的参数，以及如何对执行器进行调节。

4. 计算机控制系统调试与优化在实验过程中，我们对计算机控制系统进行了调试与优化。

通过调整控制器参数，使得系统在满足控制要求的同时，具有良好的动态性能和稳态性能。

六、实验总结本次实验使我们对计算机控制系统有了更深入的了解，掌握了计算机控制系统的基本原理和操作方法。

通过实验，我们提高了动手能力和实际操作能力，为今后从事相关领域工作奠定了基础。

七、实验报告1. 实验名称：计算机控制系统实验2. 实验日期：XXXX年XX月XX日3. 实验人员：XXX、XXX4. 实验指导教师：XXX5. 实验内容：计算机控制系统组成与原理、传感器信号采集与处理、执行器控制与调节、计算机控制系统调试与优化6. 实验结果与分析：详细描述实验过程中遇到的问题、解决方法及实验结果7. 实验心得体会：总结实验过程中的收获和体会（注：以上实验报告仅供参考，具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。

温度控制器实验报告

温度控制器实验报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (2)3. 实验原理 (3)二、实验内容与步骤 (4)1. 实验内容 (5)1.1 温度控制器的基本操作 (6)1.2 温度控制器的参数设置与调整 (7)2. 实验步骤 (8)2.1 安装温度控制器 (9)2.2 校准温度计 (9)2.3 设置温度控制器参数 (11)2.4 观察并记录实验数据 (13)2.5 分析实验结果 (13)三、实验数据与结果分析 (14)1. 实验数据 (15)1.1 温度控制器的温度读数 (17)1.2 温度控制器的设定温度 (18)1.3 温度控制器的实际输出温度 (19)2. 结果分析 (19)2.1 温度控制器的性能评价 (20)2.2 温度控制器在不同条件下的适应性分析 (21)四、实验结论与建议 (22)1. 实验结论 (23)2. 实验建议 (24)一、实验概述本实验旨在通过设计和制作一个温度控制器，让学生了解温度控制器的基本原理、结构和工作原理，并掌握温度控制器的制作方法。

学生将能够熟练掌握温度控制器的设计、制作和调试过程，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。

本实验的主要内容包括，在实验过程中，学生将通过理论学习和实际操作相结合，全面掌握温度控制器的相关知识和技能。

1. 实验目的本实验旨在探究温度控制器的性能及其在实际应用中的表现，通过一系列实验，了解温度控制器的控制原理、操作过程以及性能特点，验证其在实际环境中的温度控制精度和稳定性。

本实验也旨在培养实验者的实践能力和问题解决能力，为后续相关领域的深入研究和实践打下坚实的基础。

2. 实验设备与材料温度控制器：作为实验的核心设备，本实验选择了高精度数字式温度控制器，具备较高的稳定性和精确度，能够确保实验结果的可靠性。

恒温箱实验箱：为了模拟不同的环境温度，采用了具有温控功能的恒温箱或实验箱。

通过调节箱内的温度，可以观察温度控制器在不同环境下的表现。

温度的控制实验报告

温度的控制实验报告温度的控制实验报告一、引言温度是我们日常生活中非常重要的一个因素，它不仅影响着我们的舒适度，还对各种化学、物理和生物过程起着重要作用。

为了更好地理解和控制温度，我们进行了一系列实验。

二、实验目的本次实验的目的是探究不同因素对温度的影响，并寻找最佳的温度控制方法。

三、实验材料与方法1. 实验材料：- 温度计- 恒温箱- 热水槽- 冷却器- 实验容器2. 实验方法：- 将温度计插入实验容器中，以测量温度。

- 将实验容器放置在恒温箱中，并设定不同的温度。

- 将实验容器放置在热水槽或冷却器中，以改变温度。

- 记录不同条件下的温度变化。

四、实验结果与分析1. 温度与环境因素的关系：我们首先探究了温度与环境因素的关系。

在恒温箱中，我们设定了不同的温度，分别是25°C、30°C、35°C和40°C。

通过观察温度计的读数，我们发现温度随着设定值的增加而上升，这表明环境温度对实验容器内的温度有直接影响。

2. 温度与时间的关系：我们进一步研究了温度与时间的关系。

在恒温箱中设定了一个温度，并记录了实验容器内的温度随时间的变化。

实验结果显示，温度在设定值附近波动，并逐渐趋于稳定。

这表明温度需要一定的时间来达到平衡状态。

3. 温度与介质的关系：我们还研究了温度与介质的关系。

通过将实验容器放置在热水槽或冷却器中，我们改变了介质的温度。

实验结果表明，实验容器内的温度随着介质温度的变化而变化。

这说明介质的温度对实验容器内的温度有直接影响。

五、实验结论通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 温度受环境因素的影响，不同的环境温度会导致实验容器内的温度变化。

2. 温度需要一定的时间来达到平衡状态。

3. 介质的温度对实验容器内的温度有直接影响。

六、实验改进与展望在本次实验中，我们仅探究了温度与环境因素、时间和介质的关系。

未来的实验可以进一步研究其他因素对温度的影响，如湿度、压力等。

仪表实验报告——温度控制系统

实验四温度控制系统（一）一．实验目的：1．认识温度控制系统的构成环节和各环节的作用。

2．察看比率、积分、微分控制规律的作用，并比较其他差及稳固性。

3．察看比率度δ、积分时间T I、微分时间 T D对控制系统（闭环特征）控制品质的影响。

二．温度控制系统的构成：电动温度控制系统是过程控制系统中常有的一种，其作用是经过一套自动控制装置，见图 4-1 ，使炉温自动保持在给定值。

图 4-1温度控制系统炉温的变化由热电偶丈量，并经过电动温度变送器转变为DDZ-Ⅱ型表的标准信号0～10mA直流电流信号，传递到电子电位差计XWC进行记录，同时传递给电动控制器DTL，控制器按误差的大小、方向，经过预约控制规律的运算后，输出0～10mA直流电流信号给可控硅电压调整器ZK-50，经过控制可控硅的导通角，以调理加到电炉（电烙铁）电热元件上的沟通电压，除去因为扰乱产生的炉温变化，稳固炉温，实现自动控制。

三．实验内容与步骤：（一）察看系统各环节的构造、型号、电路的连结，熟习可控硅电压调整器和电动控制器上各开关、旋钮的作用。

（二）控制系统闭环特征的测定：在以下实验中使用以下详细数值：δ1(50%)，δ2 (80%)，T I 1(50s)，T I 2 (40s)，T D1(30s) 来察看比率与积分控制规律的作用（1）观察比率作用将δ置于某值 50%，记着δ旋钮在δ1的地点，积分时间置最大（T I=max），微分开关切向0，将扰乱开关从“短”切向“扰乱” ，产生一个阶跃扰乱（此时为反向扰乱），同时在记录仪的记录线上作一记号，以记录阶跃扰乱加入的时辰，察看并记录在纯比率作用下达到稳固的时间及余差大小。

（2）观察积分作用保持δ =δ1不变，置 T I =T I 1，同时在记录仪的记录线上作一记号，以记录积分作用加入的时辰，注意察看积分作用怎样除去余差，直到过程基本稳固。

2．观察 PI 控制作用下的过渡过程保持δ 1 ，T I 1 不变，将扰乱开关从“扰乱”切向“短” ，产生一个正向阶跃扰乱，察看过渡过程到基本稳固。

pid温度控制实验报告

pid温度控制实验报告本实验旨在设计和实现PID温度控制系统，通过控制电热水壶水温，检验PID控制系统在温度控制方面的效果。

一、设计和建立PID温度控制系统本实验采用Arduino开发板作为控制器，其中温度传感器采用DS18B20数字温度传感器，用于感知电热水壶内部的温度。

为了控制电热水壶的加热和停止加热，我们采用继电器模块，通过控制继电器的开关状态来实现电热水壶的加热和停止加热。

本实验还采用了LCD1602液晶显示屏，显示实时温度数据和PID控制结果。

PID控制器由三个部分组成，分别是P(proportional)、I(integral)、D(derivative)，它能够根据被控对象的反馈信号及预设值，计算出控制量，实现控制目标。

在本实验中，我们需要控制电热水壶加热时的水温，设定的目标温度为40℃。

二、实验步骤1、硬件连接连接Arduino开发板和其他硬件模块，电热水壶的加热和停止加热分别由继电器的开关状态来实现。

2、编程实现编写程序，包括温度检测、PID控制计算、控制电热水壶加热和停止加热、LCD显示等功能模块。

具体的程序实现细节见下文。

3、调试进行调试，测试温度控制系统的效果。

三、实验结果电热水壶温度控制的PID算法具体实现如下：``` c++// 定义PID控制器struct PID{float Kp; // P参数float Ki; // I参数float Kd; // D参数float pre_error; //上次误差float integral; //积分值} pid;pid.Kp = 5; // 由系统特性等确定pid.Ki = 0.1;pid.Kd = 1;const int relayPin = 2; // 继电器控制引脚2const int ledPin = 13; // LED控制引脚13void setup(){Serial.begin(9600);lcd.begin(16,2);pinMode(relayPin, OUTPUT);lcd.display();lcd.clear();// 变量初始化pid.pre_error = 0;pid.integral = 0;}void loop(){// 读取温度float temp = getTemperature();// 计算PIDfloat error = setpoint - temp;pid.integral += error * sampleTime;float derivative = (error - pid.pre_error) / sampleTime;float output = pid.Kp * error + pid.Ki * pid.integral + pid.Kd *derivative;// 控制电热水壶if(output > 0){digitalWrite(relayPin, HIGH); digitalWrite(ledPin, HIGH); }else{digitalWrite(relayPin, LOW); digitalWrite(ledPin, LOW); }// 保存本次误差pid.pre_error = error;// 显示温度和PID值lcd.setCursor(0, 0);lcd.print("Temp:");lcd.print(temp, 1);lcd.setCursor(0, 1);lcd.print("PID :");lcd.print(output, 1);// 延时一段时间delay(sampleTime);}// 读取温度float getTemperature(){byte data[12];byte addr[8];if ( !ds.search(addr)){ds.reset_search();delay(250);return -1000;}if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]){Serial.println("CRC is not valid!");return -1000;}if ( addr[0] != 0x28){Serial.println("Device is not a DS18B20 family device."); return -1000;}ds.reset();ds.select(addr);ds.write(0x44,1);byte present = ds.reset();ds.select(addr);ds.write(0xBE);for (int i = 0; i < 9; i++){data[i] = ds.read();}int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];if (type_s){raw = raw << 3;if (data[7] == 0x10){raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];}}else{byte cfg = (data[4] & 0x60);if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7; // 9 bit resolution, 93.75 ms else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time}float celsius = (float)raw / 16.0;return celsius;}```实验通过控制器成功将水温控制在设定值40℃左右，且温度波动很小，表明PID控制器具有很好的控制效果。

温度控制实验报告

具体设置转速控制参数方法步骤如下：
(1)、首先设置Sn (输入方式)：按住SET键保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态，PV窗显示AL-1(上限报警)。再按SET键11次，PV窗显示Sn (输入方式)，按▼、▲键可调整参数值，使SV窗显示Pt1。
(2)、再按SET键，PV窗显示oP-A (主控输出方式)，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显示2。
(3)、再按SET键，PV窗显示oP-b (副控输出方式)，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显示1。
(4)、再按SET键，PV窗显示ALP (报警方式)，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显示1。
(5)、再按SET键，PV窗显示CooL (正反控制选择)，按▼键，使SV窗显示0。
(6)、再按SET键，PV窗显示P-SH (显示上限)，长按▲键修改参数值，使SV窗显示180。
(13)、再按SET键，PV窗显示I (保持参数)，按、▼、▲三键调整参数值，使SV窗显示380。
(14)、再按SET键，PV窗显示d (滞后时间)，按、▼、▲键调整参数值，使SV窗显示70。
(15)、再按SET键，PV窗显示FILt (滤波系数)，按▼、▲、键可修改参数值，使SV窗显示2。
(16)、再按SET键，PV窗显示dp (小数点位置)，按▼、▲键修改参数值，使SV窗显1。
(21)、长按SET键快捷退出，转速控制参数设置完毕。
3、按住▲键约3秒，仪表进入“SP”给定值(实验值)设置，此时可按上述方法按、
▼、▲三键设定实验值，使SV窗显示值与AL-1(上限报警)值一致(如100.0℃)。
4、再合上图29—2中的温度源的电源开关，较长时间观察PV窗测量值的变化过程(最
终在SV给定值左右调节波动)。
塔里木大学

pid控制实验报告

pid控制实验报告引言：PID（Proportional-Integral-Derivative）控制是一种常用的控制算法，广泛应用于自动控制系统中。

PID控制器通过不断调整控制量，使得被控对象的输出尽可能接近所期望的目标值。

本文将对PID控制实验进行详细介绍。

实验目的：通过实验，掌握PID控制器的基本原理和工作方式，熟悉PID 参数的调节方法，了解PID控制器在不同系统中的应用。

实验器材：1. 一台计算机2. 编程软件（如MATLAB）3. 实验装置（可选项，如温度控制装置、电机等）实验步骤：1. 确定实验对象：可以选择温度控制装置、水位控制装置或电机等，根据实际需求进行选择。

2. 设计PID控制器：根据实验对象的特性和目标，设计合适的PID控制器，包括确定比例系数KP、积分系数KI和微分系数KD。

3. 参数调节：通过试验和分析，调节PID参数，使得控制系统的性能最优。

4. 实验记录和分析：记录实验数据，并进行分析，评估PID控制器的性能和稳定性。

实验结果：实验结果将根据实际情况有所不同，这里以温度控制装置为例进行讨论。

1. 初始状态：实验开始时，温度控制装置处于初始状态，温度与目标温度存在误差。

2. 比例控制作用：PID控制器根据比例系数KP对误差进行处理，并输出相应的控制量。

当误差较大时，控制量较大，加快系统的响应速度。

随着误差减小，控制量逐渐减小，使系统温度逐渐接近目标温度。

3. 积分控制作用：当误差存在积累时，积分控制作用发挥作用，通过积分系数KI 对误差进行处理。

积分控制可以消除稳态误差，使得系统温度更加稳定。

4. 微分控制作用：微分控制主要处理误差的变化率，通过微分系数KD对误差变化的斜率进行处理。

微分控制可以提高系统的稳定性和响应速度。

5. 参数调节：在实验过程中，根据实际的系统响应和性能要求，通过试验和分析逐步调节PID参数，使得系统的控制响应更加稳定和准确。

实验分析：PID控制器在实验中的表现取决于PID参数的选择和调节。

温度检测与控制实验报告

实验三十二温度传感器温度控制实验一、实验目的1.了解温度传感器电路的工作原理2.了解温度控制的基本原理3.掌握一线总线接口的使用二、实验说明这是一个综合硬件实验，分两大功能：温度的测量和温度的控制。

1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。

现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。

与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。

DS18B20测量温度范围为 -55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内,精度为±0.5°C。

DS18B20可以程序设定9～12位的分辨率，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。

DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。

DS18B20的管脚排列如下:DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。

64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。

光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。

DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

计算机控制技术实验报告

计算机控制技术实验报告实验名称：计算机控制技术实验实验目的：通过学习计算机控制技术的基本原理和方法，掌握计算机控制技术的应用。

实验原理：计算机控制技术是一种应用于现代工业自动化控制中的控制技术。

计算机控制系统由计算机硬件和软件组成，通过采集、处理和输出各种信号来完成对被控对象的控制。

实验仪器：计算机、控制器、传感器、被控对象等。

实验步骤：1.确定实验目标和实验要求。

2.研究被控对象的性质和特点，设计控制方案。

3.配置硬件设备，连接传感器、控制器和计算机。

4.编写控制程序，设置控制算法，实现被控对象的控制。

5.进行实验操作，观察并记录实验结果。

6.对实验结果进行分析和评价，总结实验经验。

实验结果和分析：在实验中，我们选择了一个温度控制系统作为被控对象。

通过传感器采集环境温度，并通过控制器将控制信号发送给加热器，调节加热器的功率来控制环境温度。

通过实验操作，我们观察了不同环境温度下的控制效果。

实验结果表明，在控制系统正常工作时，环境温度可以稳定在设定温度附近，并具有很好的控制精度。

此外，我们还对控制系统进行了稳定性和响应速度等性能指标的评价。

实验结果显示，控制系统具有较好的稳定性和快速响应的特点，可以满足实际工业生产中对温度控制的要求。

实验总结：通过本次实验，我们深入学习了计算机控制技术的基本原理和方法，并通过实践掌握了实验操作的技巧。

实验结果表明，计算机控制技术在工业生产中具有广泛的应用前景。

在今后的学习中，我们将进一步深入研究计算机控制技术的进一步发展，并不断提高实际应用能力，为工业自动化控制的发展贡献自己的力量。

温度控制电路实验报告

温度控制电路实验报告篇一:电子技术课程设计报告温度控制电路电子技术课程设计报告学院: 电气学院专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 成绩:1电力电子课程设计报告温度控制电路一. 设计要求(1)(电路能够在一定范围内测量温度，对温度变化产生相应的反应。

(2)(能够预先设定一个温度，当温度低于设定值温控电路开始加热，高于设定值电路进入保温状态。

(3)(控制温度连续可调。

(4)(电路的加热和保温状态各有不同的灯光提示。

设计的作用、目的测温电路利用传感器监测外界温度的变化,通过差分放大电路将温度传感器的阻值变化转换的电压信号的变化放大,然后根据模拟电路部分电路原理计算得出最后输出电压与温度值的关系,输出信号接LM324单限比较器，并可通过设定比较电压的大小设定开始加热的温度，经过继电器控制加热保温环节的状态，来实现对温度的控制。

该电路还具有灯光提示功能，当被测温度超出设定温度时，电路进入保温状态同时保温提示灯亮，当被测温度低于设定温度时，电路进入加热状态同时加热提示灯亮，使它的功能更加完善，使用更加方便。

本设计采用温度测量、信号放大、保温加热环节三部分来具体实现上述目的。

二.设计的具体实现1( 系统概述由于本设计是测温及控制电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，设计需要用到测温电路，放大电路，比较电路，保温加热电路。

温度传感器采用铂热电阻，放大电路采用差动放大电路。

图1.1 原理框图2原理及工作过程:实验原理如图1.1所示，温度测量电路由正温度系数电阻特性的铂热电阻R3为一臂组成测温电桥，经测量放大器后输出，将其值与控制温度相比较，超出设定温度电路进入保温状态，保温指示灯亮，低于设定温度时，电路进入加热状态同时加热指示灯亮。

由电路工作原理，本系统可划分为三个模块: 1).温度测量电路 2).差动放大电路 3).保温加热电路2(单元电路设计与分析1).温度测量电路实现方式:桥式电路，如图利用电桥将随温度变化的组织转化为电压，电桥输出的电压为:Ux=Ucc(R2*Rp1—R1*R3)/(R2+R3)(R1+Rp1)VCC6V4U1A1LM324N11VEE-5VR660.8kΩR760.8kΩ11U1B7LM324N432).差动放大电路在本模块中，采用由三片LM324N构成的高阻抗差动放大器，其特点为:(1)高输入阻抗。

计算机控制技术实验报告册 (1)

5.在弹出的参数窗口中填入想要变换的模拟量，点击变换，在下面的文字框内将算出变换后的数字量。

6.点击确定，在显示窗口观测采集到的数字量。

并将测量结果填入下表2-1:数字量模拟量理论值实测值762460256表2-1五、实验结果画出模拟量与数字量的对应曲线如图2-1：图2-1六、实验结果分析表2-1中计算出理论值，与实验结果比较，分析产生误差的原因系仪器误差、实验软件的精度误差。

七、实验心得本次试验需要进行的连电路、实验软件操作都比较简单，但对于实验原理我们应有更加深刻的理解，对于实验箱内部的A/D转换原理要有所思考，不能只满足与简单的实验表象，而应思考更深层次的问题。

实验三数字PID控制一、实验目的1．研究PID控制器的参数对系统稳定性及过渡过程的影响。

2．研究采样周期T对系统特性的影响。

3．研究I型系统及系统的稳定误差。

二、实验仪器1．EL-AT-II型计算机控制系统实验箱一台2．PC计算机一台三、实验内容1．系统结构图如3-1图。

图3-1 系统结构图图中 Gc（s）=Kp（1+Ki/s+Kds）Gh（s）=（1－e-TS）/sGp1（s）=5/（（+1）（+1））Gp2（s）=1/（s（+1））2．开环系统（被控制对象）的模拟电路图如图3-2和图3-3，其中图3-2对应GP1（s）,图3-3对应Gp2（s）。

图3-2 开环系统结构图1 图3-3开环系统结构图23．被控对象GP1（s）为“0型”系统，采用PI控制或PID控制，可使系统变为“I型”系统，被控对象Gp2（s）为“I型”系统，采用PI控制或PID控制可使系统变成“II型”系统。

4．当r（t）=1（t）时（实际是方波），研究其过渡过程。

5．PI调节器及PID调节器的增益Gc（s）=Kp（1+K1/s）=KpK1(（1/k1）s+1) /s=K(Tis+1)/s式中 K=KpKi , Ti=（1/K1）不难看出PI调节器的增益K=KpKi，因此在改变Ki时，同时改变了闭环增益K，如果不想改变K,则应相应改变Kp。

温度控制实验报告em8086

将其做成子程序,通过改变参数值,使温度保持在一定的范围内;
思考问题的个人想法,以及算法设想.
如果采用中断方式应该如何设计中断服务子程序(假设硬件系统功能完整).
可以自定义中断向量,
五．结论
完成了本次实验要求的..........实验内容。学会了....
通过本次实验,我完成了所有的实验内容，我能够自由的控制温度，我学会了,如何利用循环，利用int 15功能延时，懂得了温度的控制；...
mov al, 1
out 127, al ; turn heater "on".
jmp j1
high:
mov al, 0
out 127, al ; turn heater "off".
ok:
push cx
mov cx, 5bh ; 5b8d80h = 6,000,000mov
mov dx, 8d80h
jmp start
high:
mov al, 0
out 127, al ; turn heater "omov cx, 0fh ; of4240h = 1,000,000
mov dx, 4240h
mov ah, 86h
int 15h
jmp start ; endless loop.
mov ah, 86h
int 15h
pop cx
loop j1
3.控制温度曲线如给定要求(先加热到60℃保持1分钟;加热到70℃保持2分钟;然后降温到50℃并保持)
主程序
#start=thermometer.exe##make_bin#
name "thermo"
mov ax, cs

温度控制器实验报告

温度控制器实验报告温度控制器实验报告引言：温度控制器是一种广泛应用于工业领域的自动控制设备。

它能够通过对温度的监测和调节，实现对温度的精确控制。

本实验旨在通过搭建一个简单的温度控制器系统，探索其工作原理和性能特点。

实验目的：1.了解温度控制器的基本原理和工作方式；2.掌握温度控制器的搭建和调试方法；3.研究温度控制器的响应速度和稳定性。

实验原理：温度控制器主要由传感器、比较器、控制器和执行器等组成。

传感器负责检测环境温度，并将信号转化为电信号输入到比较器中。

比较器将传感器信号与设定的温度值进行比较，然后输出控制信号给控制器。

控制器根据比较器的输出信号来调节执行器的工作状态，从而实现温度的控制。

实验步骤：1.搭建温度控制器系统：将传感器与比较器、控制器和执行器依次连接起来，组成一个完整的温度控制器系统。

2.设定温度值：通过调节比较器上的旋钮，设定一个期望的温度值，作为控制器的参考。

3.监测温度变化：将传感器放置在需要控制温度的环境中，实时监测温度的变化。

4.控制温度：当环境温度超过或低于设定的温度值时，比较器会输出相应的控制信号，控制器根据信号来调节执行器的工作状态，从而使环境温度逐渐趋于设定值。

5.记录实验数据：记录温度控制器的响应时间和温度稳定性等数据，以便后续分析和评估。

实验结果：通过实验观察和数据记录，我们可以得到以下结论：1.温度控制器的响应速度与环境温度的变化幅度有关。

当温度变化较大时，控制器的响应速度较快；当温度变化较小时，控制器的响应速度较慢。

2.温度控制器的稳定性取决于传感器的准确性和控制器的精度。

传感器的准确性越高，控制器的稳定性就越好。

3.温度控制器在长时间运行后可能出现漂移现象，即温度偏离设定值。

这可能是由于环境因素和设备老化等原因导致的，需要定期进行校准和维护。

实验总结：本实验通过搭建一个简单的温度控制器系统，深入了解了温度控制器的工作原理和性能特点。

通过观察实验结果，我们可以得出温度控制器的响应速度和稳定性与环境温度变化幅度、传感器准确性以及设备维护等因素有关。