单闭环系统的PID调节自动控制系统课程设计
单闭环直流调速系统PID控制器参数设计仿真
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实验名称:单闭环直流调速系统PID 控制器参数设计仿真 1.实验原理1)单闭环直流调速系统典型单闭环直流调速系统框图直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟,而且从控制的角度来看,它又是交流拖动控制系统的基础。
为了提高直流调速系统的动静态性能指标,通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
对调速指标要求不高的场合,采用单闭环系统,而对调速指标较高的则采用多闭环系统。
在单闭环系统中,转速单闭环使用较多。
2)PID 控制在模拟系统中,PID 调节器是一种线性调节器,它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制。
1、PID 调节器的微分方程⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎰tDI P dt t de T dt t e T t e K t u 0)()(1)()(式中 )()()(t c t r t e -= 2、PID 调节器的传输函数⎥⎦⎤⎢⎣⎡++==S T S T K S E S U S D D I P 11)()()(PID 调节器各校正环节的作用1、比例环节:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,调节器立即产生控制作用以减小偏差。
2、积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。
积分作用的强弱取决于积分时间常数TI ,TI 越大,积分作用越弱,反之则越强。
3、微分环节:能反应偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号的值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。
4)建立单闭环直流调速系统模型直流电动机:额定电流V Un 220=,额定电流A I dn 55=,额定转速min /1000r n N =,电动机电势系数r V C e m in/192.0•=,假设晶闸管整流装置输出电流可逆,装置放大系数44=s k ,滞后时间常数s T s 00167.0=,电枢回路总电阻Ω=1.0R ,电枢回路电磁时间常数s T l 00167.0=,电力拖动系统机电时间常数s Tm075.0=,转速反馈系数r V min/01.0⋅=α,对应额定是给定电压V U n 10=*。
pid控制实验课程设计
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pid控制实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解PID控制的基本原理,掌握其数学模型和组成部分;2. 使学生掌握PID控制参数的调整方法,了解不同参数对系统性能的影响;3. 引导学生运用PID控制理论知识解决实际工程问题。
技能目标:1. 培养学生运用仿真软件进行PID控制系统设计和仿真能力;2. 培养学生进行实验操作和数据分析的能力;3. 提高学生团队协作和沟通能力,能就PID控制问题进行有效讨论。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化技术的兴趣和热情,激发创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据和事实;3. 引导学生关注工程实际问题,培养实际应用能力和解决问题的责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够解释PID控制的原理,并绘制出对应的数学模型;2. 学生能够运用仿真软件设计PID控制系统,完成相应的参数调整;3. 学生能够根据实验数据,分析PID控制参数对系统性能的影响;4. 学生能够以小组形式进行实验报告撰写和展示,展示团队协作和沟通能力;5. 学生能够关注实际工程问题,提出PID控制解决方案,体现创新意识和责任感。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标,紧密结合教材,确保科学性和系统性。
主要包含以下部分:1. PID控制原理及其数学模型- 教材章节:第三章“闭环控制系统的数学模型”- 内容:比例(P)、积分(I)、微分(D)控制原理,PID控制器的数学表达式,系统稳定性分析。
2. PID参数调整方法- 教材章节:第四章“PID控制器的设计与参数调整”- 内容:经验法、临界比例度法、Ziegler-Nichols方法等参数调整方法,以及参数对系统性能的影响。
3. PID控制仿真与实验- 教材章节:第五章“闭环控制系统的仿真与实验”- 内容:运用仿真软件(如MATLAB/Simulink)进行PID控制系统设计与仿真,实验操作步骤,数据采集与分析。
自动控制课程设计pid
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自动控制 课程设计pid一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握PID控制原理,理解比例(P)、积分(I)、微分(D)各自的作用及相互关系。
2. 使学生了解自动控制系统中PID参数调整对系统性能的影响。
3. 引导学生运用数学工具描述控制系统的动态特性。
技能目标:1. 培养学生运用PID算法解决实际控制问题的能力。
2. 让学生掌握使用仿真软件进行PID控制器设计和参数优化的方法。
3. 培养学生通过实验分析控制效果,进而调整PID参数的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动控制技术的兴趣,激发学习热情。
2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力。
3. 引导学生关注自动化技术在生活中的应用,认识到科技发展对社会进步的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够阐述PID控制原理,并解释P、I、D参数对系统性能的影响。
2. 学生能够运用仿真软件设计PID控制器,并完成参数优化。
3. 学生能够通过实验,观察和分析控制效果,根据实际情况调整PID参数。
4. 学生在课程学习中展现出积极的学习态度和良好的团队合作精神。
二、教学内容1. 理论部分:a. 控制系统基本概念及性能指标介绍(对应教材第2章)b. PID控制原理及其数学描述(对应教材第3章)c. PID参数调整对系统性能的影响分析(对应教材第4章)2. 实践部分:a. 使用仿真软件(如MATLAB/Simulink)进行PID控制器设计与仿真(对应教材第5章)b. 实际控制实验,观察和分析PID参数调整对系统性能的影响(对应教材第6章)3. 教学进度安排:a. 第1周:控制系统基本概念及性能指标学习b. 第2周:PID控制原理及其数学描述学习c. 第3周:PID参数调整对系统性能的影响分析d. 第4周:仿真软件操作培训及PID控制器设计e. 第5周:实际控制实验操作及结果分析教学内容遵循科学性和系统性原则,结合教材章节,确保学生能够逐步掌握自动控制及PID控制相关知识。
【设计】自动控制系统课程设计转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真
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【关键字】设计东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计设计题目:转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真学生:张海松专业:自动化班级学号:指导教师:王立夫设计时间:2012年6月27日东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计任务书专业:自动化班级:509 学生姓名:设计题目:转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真一、设计实验条件实验设备:PC机二、设计任务直流电机额定电压,额定电枢电流,额定转速,电枢回路总电阻,电感,励磁电阻,励磁电感,互感,,允许过载倍数。
晶闸管装置放大系数:,时间常数:,设计要求:对转速环进行设计,并用Matlab仿真分析其设计结果。
目录绪论--------------------------------------------------------------------------------11.转速单闭环调速系统设计意义-----------------------------12.原系统的动态结构图及稳定性的分析-----------------------22.1 转速负反应单闭环控制系统组成-----------------------22.2 转速负反应单闭环控制系统的工作原理-----------------33.调节器的选择及设计-------------------------------------33.1调节器的选择- --------------------------------------33.2 PI调节器的设计--- ---------------------------------44.Mat lab仿真及结果分析----------------------------------74.1 simulink实现上述直流电机模型-----------------------74.2 参数设置并进行仿真---------------------------------74.3结果分析--------------------------------- ---------155.课设中遇到的问题--------------------------------------166.结束语- ---------------------------------------------17参考文献- ---------------------------------------------17转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真绪论直流电动机由于调速性能好,启动、制动和过载转矩大,便于控制等特点,是许多高性能要求的生产机械的理想电动机。
单闭环直流调速系统PID控制器参数设计仿真
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单闭环直流调速系统PID控制器参数设计仿真一、引言PID控制器是一种经典的控制方法,广泛应用于各种调节系统中。
在单闭环直流调速系统中,PID控制器可以根据给定的转速和实际测量的转速之间的误差,通过计算控制输出来实现对转速的控制。
本文将通过仿真的方式,进行PID控制器参数设计。
二、系统建模G(s)=k/(T*s+1)其中k为增益,T为时间常数。
三、PID控制器参数设计在设计PID控制器参数之前,需要首先选择合适的性能指标,常用的性能指标有超调量、调整时间和稳态误差。
本文选择超调量和调整时间作为性能指标,通过这两个指标可以综合评估系统的动态响应。
1.超调量的计算超调量是指实际过程响应曲线峰值与稳态值之间的差值的百分比。
超调量可以通过以下公式来计算:PO=(M-1)*100%其中PO为超调量,M为峰值与稳态值之间的差值与稳态值的比值。
2.调整时间的计算调整时间是指实际过程从初始值达到稳态值所需的时间。
调整时间可以通过以下方法来计算:标定点到极值点的时间为t1,稳定范围(0.9M,1.1M)的时间为t2,调整时间可定义为t1+t23.参数选择根据超调量和调整时间的要求,可以选择合适的PID控制器参数。
一般情况下,P参数用于控制系统的超调量,I参数用于控制系统的调整时间,D参数用于控制系统的稳定性。
四、仿真结果分析通过Matlab/Simulink进行仿真,得到了PID控制器的参数设计结果。
根据系统传递函数G(s) = k / (T * s + 1),设置k = 1,T = 11.超调量为5%,调整时间为2s的情况下,选取合适的PID控制器参数为:P=1.2I=1.4D=0.12.超调量为10%,调整时间为1.5s的情况下,选取合适的PID控制器参数为:P=1.2I=1.6D=0.153.超调量为15%,调整时间为2.5s的情况下P=1.4I=1.8D=0.2根据上述参数进行仿真,通过绘制转速曲线,可以观察到系统的动态响应。
单闭环直流调速系统课程设计
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单闭环直流调速系统课程设计1. 引言单闭环直流调速系统是电力工程中常见的一种控制系统,用于控制直流电机的转速。
本文将对单闭环直流调速系统进行课程设计,包括系统建模、控制器设计、仿真分析等内容。
2. 系统建模2.1 直流电机模型首先,我们需要对直流电机进行建模。
直流电机可以简化为一个电动势源、一个电阻和一个反电动势。
根据基尔霍夫定律和欧姆定律,可以得到直流电机的数学模型如下:V a=I a R a+k eωm其中,V a为输入电压,I a为输入电流,R a为线圈电阻,k e为反电动势系数,ωm为转速。
2.2 转速传感器模型在实际应用中,我们通常使用转速传感器来测量转速。
假设转速传感器测得的转速为ωr,则有:ωr=k tωm其中,k t为传感器系数。
2.3 控制器模型为了实现对直流电机转速的调节,我们需要设计一个控制器。
这里我们选择PID控制器作为控制器的模型。
PID控制器的输出为控制电压V c,根据PID控制器的定义,有:V c=K p(ωr∗−ωr)+K i∫(ωr∗−ωr)t0dt+K dddt(ωr∗−ωr)其中,K p、K i、K d分别为比例、积分和微分系数,ωr∗为期望转速。
3. 控制器设计3.1 参数整定方法在实际应用中,我们需要根据系统的要求来确定PID控制器的参数。
常用的参数整定方法有经验法、试误法和自整定法等。
这里我们选择试误法进行参数整定。
首先,将PID控制器中的积分项和微分项置零,只保留比例项。
通过调节比例系数K p,观察系统响应特性。
如果系统过冲较大,则减小比例系数;如果系统响应较慢,则增大比例系数。
接下来,在合适的比例系数下,将积分项和微分项逐渐引入,并调节相应的系数。
最终得到满足要求的PID控制器参数。
3.2 仿真分析为了验证所设计的控制器的性能,我们进行仿真分析。
选择合适的仿真软件,建立单闭环直流调速系统的数学模型,并将所设计的控制器加入系统中。
通过对不同输入信号(如阶跃信号、正弦信号等)的响应分析,可以评估控制系统的性能。
晶闸管直流单闭环调速系统-数字PID控制器的设计 -
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实验一 晶闸管单闭环调速系统数字PID 控制器的设计一、实验目的:1. 理解晶闸管直流单闭环调速系统的数学模型和工作原理;2. 掌握PID 控制器参数对控制系统性能的影响;3. 能够运用MA TLAB/Simulink 软件对控制系统进行正确建模并对模块进行正确的参数设置;4. 掌握计算机控制仿真结果的分析方法。
二、实验工具:MATLAB 软件(6.1以上版本)。
三、实验内容:已知晶闸管直流单闭环调速系统的转速控制器为PID 控制器,如图1所示。
试运用MA TLAB 软件对调速系统的P 、I 、D 控制作用进行分析。
图1 单闭环调速系统四、实验步骤:(一)模拟PID 控制作用分析:运用MATLAB 软件对调速系统的P 、I 、D 控制作用进行分析。
(1)比例控制作用分析为分析纯比例控制的作用,考察当015d i p T T K ==∞=~,, 时对系统阶跃响应的影响。
MATLAB 程序如下:G1=tf(1,[0.017 1]); G2=tf(1,[0.075 0]);G12=feedback(G1*G2,1); G3=tf(44,[0.00167 1]); G4=tf(1,0.1925); G=G12*G3*G4; Kp=[1:1:5];for i=1:length(Kp)Gc=feedback(Kp(i)*G ,0.01178); step(Gc),hold on endaxis([0 0.2 0 130]); gtext(['1Kp=1']),gtext(['2Kp=2']), gtext(['3Kp=3']), gtext(['4Kp=4']), gtext(['5Kp=5']),(2)积分控制作用分析保持1p K =不变,考察0.030.07i T =~时对系统阶跃响应的影响。
MATLAB 程序如下:G1=tf(1,[0.017 1]); G2=tf(1,[0.075 0]);G12=feedback(G1*G2,1); G3=tf(44,[0.00167 1]); G4=tf(1,0.1925); G=G12*G3*G4; Kp=1;Ti=[0.03:0.01:0.07]; for i=1:length(Ti)Gc=tf(Kp*[Ti(i) 1],[Ti(i) 0]); % PI 传函 1(1)PC iG K T s =+Gcc=feedback(G*Gc,0.01178) step(Gcc),hold on endgtext(['1Ti=0.03']), gtext(['2Ti=0.04']), gtext(['3Ti=0.05']), gtext(['4Ti=0.06']), gtext(['5Ti=0.07']),(3)微分控制作用分析为分析微分控制的作用,保持0.010.01p i K T ==, 不变,考察当1284d T =~时对系统阶跃响应的影响。
pid控制系统课程设计
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pid控制系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握PID控制系统的原理、结构和应用,具备分析和设计PID控制系统的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–了解PID控制系统的概念、原理和组成部分;–掌握PID控制器的参数调整方法;–了解PID控制系统在实际应用中的优缺点。
2.技能目标:–能够运用PID控制原理分析和解决实际问题;–能够使用仿真软件进行PID控制系统的模拟和优化;–能够设计简单的PID控制系统并进行实际操作。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对自动化技术的兴趣和认识,认识到PID控制系统在现代工业中的重要作用;–培养学生勇于探索、善于合作的科学精神;–培养学生关注社会、关心他人的责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.PID控制系统的概念和原理:介绍PID控制系统的定义、作用和基本原理,让学生了解PID控制系统在工业控制中的应用。
2.PID控制器的参数调整:讲解PID控制器的参数(比例系数、积分系数、微分系数)的作用和调整方法,引导学生掌握参数调整的技巧。
3.PID控制系统的应用:分析PID控制系统在实际应用中的优缺点,让学生了解PID控制系统在不同领域的应用实例。
4.PID控制系统的仿真与实际操作:利用仿真软件,让学生亲自模拟和优化PID控制系统,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
三、教学方法本节课采用多种教学方法相结合,以提高学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解PID控制系统的原理、结构和参数调整方法,为学生提供系统的知识结构。
2.案例分析法:分析实际应用中的PID控制系统案例,让学生了解PID控制系统的应用场景和优缺点。
3.实验法:让学生利用仿真软件进行PID控制系统的模拟和优化,培养学生的实际操作能力。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和体会,提高学生的沟通能力和团队协作精神。
四、教学资源本节课的教学资源包括以下几个方面:1.教材:选用国内权威的PID控制系统教材,为学生提供系统的理论知识。
DDC单回路PID闭环控制系统设计及实时仿真
![DDC单回路PID闭环控制系统设计及实时仿真](https://img.taocdn.com/s3/m/3d49d03030126edb6f1aff00bed5b9f3f90f7212.png)
DDC单回路PID闭环控制系统设计及实时仿真课程设计报告(2022--2022年度第2学期)名称:计算机控制系统A题目:DDC单回路PID闭环控制系统的设计及实时仿真院系:自动化系班级:自动班学号:学生姓名:指导教师:设计周数:一周成绩:日期:2022年X月X日《计算机控制系统A》课程设计任务书一、目的与要求1.学习并了解用高级语言(C语言)实现数字PID控制算法模块程序的方法;2.比较验证理想微分PID和实际微分PID控制算法阶跃响应,加深对上述两种算法各自特点的认识;3.学习了解用模拟计算机使用方法;4.学习掌握A/D、D/A转换接口板的使用方法;5.了解一种微机中断定时的方法;6.学习掌握通过A/D、D/A转换用计算机获取被控对象动态特性的方法;7.通过实时仿真实验掌握DDC单回路控制程序编制及调试方法。
二、主要内容1.用C语言分别编写理想微分PID和实际微分PID控制算法模块,在微机中调试实现,并编写简单的计算机绘图程序,分别绘制并打印出上述两种算法的单位阶跃响应曲线(课外上机完成);2.用模拟计算机搭接成一个二阶惯性环节,作为一个模拟仿真的被控对象;3.用C语言编写使用HY-6060进行定时采样、定时输出的接口程序,并在微机中调试实现;4.由D/A输出阶跃信号,同时由A/D采集模拟的被控对象的响应,绘制并打印出采集获得的飞升曲线,并初步计算出对象模型;y5.由模拟计算机搭接的二阶惯性环节作为系统中的被控对象,用计算机作为DDC控制器,通过HY-6060接口板实现对模拟机的实时控制。
仿真实验系统的框图如下:r+uPID模拟机D/A-A/D6.整定控制器PID参数,在设定值阶跃情况下,打印控制量u和被控量y的曲线。
三、进度计划序号设计内容完成时间备注1编写数字PID控制算法模块本设计开始前在课程要求的8学时课外上机时间完成2本设计其它内容按小组分工协作完成设计周五3验收、答辩设计周末前四、设计(实验)成果要求1.根据个人在设计小组中的分工,完成设计内容;2.分析实时仿真结果,每人完成设计报告。
闭环pid控制系统设计流程
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闭环pid控制系统设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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pid控制系统课程设计
![pid控制系统课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d71add6f82c4bb4cf7ec4afe04a1b0717ed5b341.png)
pid控制系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PID控制系统的基本概念、原理及数学模型;2. 学生能掌握PID控制系统中比例(P)、积分(I)、微分(D)三个参数对系统性能的影响;3. 学生能运用控制理论知识分析PID控制系统在不同工况下的性能表现。
技能目标:1. 学生能运用PID控制算法设计简单的控制系统,并进行参数调试;2. 学生能运用相关软件(如MATLAB/Simulink)对PID控制系统进行建模与仿真;3. 学生能通过小组合作,解决实际工程问题,提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能认识到PID控制在工程领域的重要性和广泛应用,培养对自动化技术的兴趣和热情;2. 学生在探究PID控制系统过程中,培养严谨的科学态度和良好的工程素养;3. 学生通过小组合作,培养团队精神,学会尊重和倾听他人意见,提高沟通能力。
课程性质:本课程为自动化专业高年级选修课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生已具备一定的控制理论基础,具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求:结合实际工程案例,采用理论教学与实践操作相结合的方式,引导学生掌握PID控制系统的设计与调试方法。
通过课程学习,使学生能够达到课程目标,为今后从事自动化领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. PID控制系统基本原理:介绍PID控制系统的起源、发展及其在工业控制中的应用;讲解比例(P)、积分(I)、微分(D)三个环节的作用及相互关系。
2. PID控制算法:讲解PID控制算法的数学表达式,分析不同形式PID算法的特点及适用场合。
3. PID控制系统建模与仿真:结合教材内容,运用MATLAB/Simulink软件进行PID控制系统的建模与仿真,让学生直观地了解系统性能与参数之间的关系。
4. PID参数调试方法:讲解PID参数对系统性能的影响,介绍常见的参数调试方法,如经验法、临界比例度法、衰减曲线法等。
直流电动机单闭环控制系统设计(自动控制原理课程设计)
![直流电动机单闭环控制系统设计(自动控制原理课程设计)](https://img.taocdn.com/s3/m/e270a108bed5b9f3f90f1c77.png)
第一章直流电动机基本控制电路1.1 基本电路图1-1直流电动机基本控制电路1.2 各器件参数电动机:额定数据为10KV,220V,55A,,1000r/m,电枢电阻R=0.5Ω晶闸管触发整流装置:三相桥式可控整流电路,整流变压器Y/Y 联结,二次线电压U21=230V,电压放大系数KA=44: V-M系统电枢回路总电阻R=1.0;测速发电机:永磁式,额定数据为23.1W,110V,0.21A,1900r/m;直流稳压电源±15V。
1.3 动态结构图及数学模型直流电动机数学模型的建立:他励直流电动机在额定励磁下的等效电路绘于图1-2,其中电枢回路总电阻R 和电感L 包含电力电子变换器内阻、电枢电阻和电感以及可能在主电路中接入的其他电阻和电感,规定的正方向如图所示。
假定主电路电流连续,则动态电压方程为(1-1)(1-1)忽略粘性摩擦及弹性转矩,电动机轴上的动力学方程为(1-2)额定励磁下的感应电动势和电磁转矩分别为 式中包括电动机空载转矩在内的负载转矩N.m 电力拖动系统折算到电动机轴上的飞轮惯量额定励磁下的电动机的转矩系数电枢回路电磁时间常数电力拖动系统机电时间常数直流电动机动态结构图:图1-2直流电动机动态结构框图的变换和简化直流电动机的基本电路的动态结构图及数学模型:图1-3 直流电动机的基本电路的动态结构图由图可见,反馈控制闭环直流调速系统的开环传递函数是((((1-3)式中设从给定输入作用上看,闭环直流调速系统的闭环传递函数是第二章系统的静态分析2.1静态时的性能指标:要求调速范围D=10,静差率s≦5%。
2.2计算调速系统的稳态参数:1)为满足调速系统的稳态性能指标,额定负载时的稳态速降应为2)求闭环系统应有的开环放大系数。
求闭环系统应有的开环放大系数。
则开环系统额定速降为闭环系统的开环放大系数应为3)计算转速反馈环节的反馈系数和参数。
转速反馈系数包含测速发电机的电动势系数和其输出电位器的分压系数,即根据测速发电机的额定数据,有试取。
自动控制系统课程设计--晶闸管-直流电动机单闭环调速系统
![自动控制系统课程设计--晶闸管-直流电动机单闭环调速系统](https://img.taocdn.com/s3/m/7fc37f7addccda38376bafff.png)
《电力拖动自动控制系统》报告题目:晶闸管-直流电动机单闭环调速系统系别电气工程系班级本自动化092学号学生姓名指导老师2012年11月题目:晶闸管-直流电动机单闭环调速系统系统结构图:已知数据:直流电动机:额定功率18kw、额定电压220v、额定电流94A、额定转速1000r/min、电枢回路电阻1欧;机械部分的飞轮惯量:10N.m^2;电枢回路总电感0.017H;测速发电机:永磁式,额定功率23w、额定电压110v、额定电流0.21A、额定转速1900r/min;整流变压器:Y/Y联接,二次线电压230V;直流稳压电源:15V*其它相关数据:触发整流器放大倍数设为40;二、设计要求(1)调速范围D=20,静差率S 10(按S=10计算)(2)超调量小于(或等于)25%三、设计完后须提交(1) 设计说明书(含静态计算、稳定性判定;调节器的选取及参数计算等)(2) 系统的电路原理图;*(3) 系统的性能仿真(用MATLAB软件)控制结构图有了原理图之后,把各环节的静态参数用自控原理中的结构图表示,就得到了系统的稳态结构框图。
图3、单闭环直流调速系统稳态结构框图同理,用各环节的输入输出特性,即各环节的传递函数,表示成结构图形式,就得到了系统的动态结构框图。
由所学的相关课程知:放大环节可以看成纯比例环节,电力电子变换环节是一个时间常数很小的滞后环节,这里把它看作一阶惯性环节,而额定励磁下的直流电动机是一个二阶线性环节。
所以,可以得到如下的框图:参数计算根据以上数据和稳态要求计算参数如下:取电机电枢电阻为0.5欧 1.为了满足D=20,s ≤10%,额定负载时调速系统的稳态速降为min /56.5min /)1.01(201.01000)1(r r s D s n n N cl =-⨯⨯≤-=∆2.根据cl n ∆,求出系统的开环放大系数 先计算电动机的电动势系数r V r Vn R I U C N a N N e min/173.0min/1000)5.094220(⋅=⨯-=-=则开环系统额定速降为min /35.543min /173.0194r r RI n ceN op =⨯==∆ 闭环系统的开环放大系数应为72.96172.97156.535.5431=-=-≥-∆∆=clop n n K3.计算测速反馈环节的放大系数和参数测速反馈系数α包含测速发电机的电动势转速比etg C 和电位器的分压系数2α,即α=2αetg C根据测速发电机数据,r V r Vetg min/0579.0min/1900110C ⋅==试取2.02=α,如测速发电机与主电动机直接联接,则在电动机最高转速成1000r/min 下,反馈电压为V V r C U etg n 58.1110000579.02.0min /10002=⨯⨯=⨯=α稳态时n U ∆很小,n n U U 只要略大于*即可,现有直流稳压电源为15V ,可以满足需要,因此所取的值是合适的。
PID自动控制原理课程设计
![PID自动控制原理课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b1be7d4b54270722192e453610661ed9ac515546.png)
PID自动控制原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解PID控制的基本原理,掌握其数学模型和参数含义;2. 学习PID控制在不同控制系统中的应用和调整方法;3. 了解PID控制器的优缺点及在工程实践中的局限性。
技能目标:1. 能够运用PID控制原理分析并设计简单的自动控制系统;2. 掌握PID参数的整定方法,能够根据系统特点调整参数以改善控制效果;3. 能够运用仿真软件对PID控制系统进行建模和仿真,验证控制策略的有效性。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动控制技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 培养学生团队协作和问题解决能力,使其认识到团队合作的重要性;3. 引导学生关注工程实践中的伦理问题,培养其社会责任感和环保意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,旨在帮助学生掌握PID自动控制原理及其在实际应用中的调整方法。
通过本课程学习,学生将能够运用所学知识解决实际问题,培养其创新意识和团队协作能力,为未来从事自动化领域工作奠定基础。
二、教学内容1. 引入PID控制基本概念,讲解比例(P)、积分(I)、微分(D)控制的原理及其数学表达式;2. 分析PID控制器的类型,包括位置式PID和增量式PID,探讨其适用场景;3. 介绍PID参数整定方法,如经验法、临界比例度法、Ziegler-Nichols方法等;4. 通过实例分析,讲解PID控制在温度、流量、位置等控制系统中的应用;5. 引导学生运用仿真软件(如MATLAB/Simulink)搭建PID控制系统模型,进行仿真实验;6. 分析PID控制器的优缺点,探讨其在工程实践中的应用局限性及改进方法;7. 结合实际工程案例,讲解PID控制在工业生产中的重要作用。
教学内容依据课程目标进行组织,确保学生能够循序渐进地掌握PID控制原理及相关技能。
教学大纲安排如下:第1周:PID控制基本概念及数学模型;第2周:PID控制器类型及参数整定方法;第3周:PID控制在不同控制系统中的应用实例;第4周:PID控制系统仿真实验;第5周:PID控制器的优缺点及改进方法;第6周:工程案例分析及讨论。
单闭环调速系统课程设计
![单闭环调速系统课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9fa1839f0d22590102020740be1e650e52eacfac.png)
单闭环调速系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解单闭环调速系统的基本原理,掌握其组成部分及功能。
2. 学生能够掌握单闭环调速系统的数学模型,并了解不同参数对系统性能的影响。
3. 学生能够解释单闭环调速系统中PI调节器的作用,并学会调整参数以改善系统性能。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析实际的单闭环调速系统,并进行数学建模。
2. 学生能够通过实验或仿真软件,搭建单闭环调速系统,进行参数调试,以达到预期性能。
3. 学生能够运用图表、数据和文字,对单闭环调速系统的性能进行分析和评价。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化技术的兴趣,认识到调速系统在现代工业中的重要性。
2. 学生通过课程学习,培养解决问题的能力和团队合作精神,增强自信心。
3. 学生在学习过程中,树立正确的工程观念,关注工程实际,注重理论与实践相结合。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在掌握单闭环调速系统基本知识的基础上,提高实际操作和问题分析能力。
课程目标具体、可衡量,以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果,并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单闭环调速系统的基本原理及组成- 介绍闭环控制系统的概念,对比开环控制系统。
- 解释单闭环调速系统的结构,包括被控对象、执行器、传感器和控制器等组成部分。
2. 单闭环调速系统的数学建模- 掌握电机转速与负载之间的关系,建立数学模型。
- 分析系统参数对调速性能的影响。
3. PI调节器的设计与参数调整- 介绍PI调节器的工作原理,分析比例和积分项的作用。
- 学习PI参数的调整方法,以改善系统稳态和动态性能。
4. 单闭环调速系统的性能分析- 利用实验或仿真软件,观察系统在不同参数下的性能表现。
- 分析稳态误差、过渡过程时间和超调量等性能指标。
5. 教学实践与案例分析- 按照教学大纲,安排实验或仿真练习,使学生动手实践。
- 分析实际案例,让学生了解单闭环调速系统在工程中的应用。
单闭环流量PID控制概要
![单闭环流量PID控制概要](https://img.taocdn.com/s3/m/2299b0497e21af45b207a805.png)
成绩评定表课程设计任务书摘要在工业实际生产中,流量是过程控制系统的重要被控量,在石油﹑化工﹑环保﹑水处理﹑冶金等行业尤为重要。
在工业生产过程自动化中,常常需要对某些流入设备和容器的液体进行测量和控制。
通过流量的检测与控制,以便调节输入输出物料的平衡,保证生产过程中各环节的物料搭配得当。
通过控制计算机可以不断监控生产的运行过程,即时地监视或控制容器流量,保证产品的质量和数量。
如果控制系统设计欠妥,会造成生产中对流量控制的不合理,导致原料的浪费﹑产品的不合格,甚至造成生产事故,所以设计一个良好的流量控制系统在工业生产中有着重要的实际意义。
本文提出一种对液体流量进行实时的精确控制的设计方案。
该方案以PLC 控制为基础,由上位机、PLC。
触摸屏、靶式流量计、电动调节阀组成。
同时简要介绍了PID调节的工作原理,详细论述了调节器PID 参数的整定,对于PID单回路调节器在工业中的应用具有很重要的现实意义。
它不仅适用于流量控制,在改变动作设备后同样适用于对温度、液位、速度、高度等模拟量的控制。
关键词:PLC;PID调节器;流量控制系统;参数整定目录1 设计目的与要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)2 系统结构设计 (2)2.1 控制方案 (2)2.2 系统结构 (2)2.3 实验内容与步骤 (3)3 实验系统组成 (4)3.1系统简介 (4)3.2系统组成 (5)3.3 PLC介绍 (6)4 软件介绍 (7)4.1 STEP 7简介 (7)4.2 STEP 7的安装 (7)4.3 STEP 7的硬件配置和程序结构 (8)4.4 WINCC 概述 (8)4.5 WINCC的安装 (9)4.6 WINCC的通讯连接和画面组态方法 (9)5 PID作用与整定 (10)5.1 PID调节作用 (10)5.1.1 比例作用(P) (10)5.1.2积分作用(I) (10)5.1.3 微分作用(D) (11)5.2控制器PID参数的整定 (11)5.2.1经验法 (11)5.2.2临界比例度法 (12)5.3 实验结果 (14)总结 (16)参考文献 (17)1 设计目的与要求1.1 设计目的通过某种组态软件,结合实验已有设备,按照定值系统的控制要求,根据较快较稳的性能要求,采用但闭环控制结构和PID控制规律,设计一个具有美观组态画面和较完善组态控制程序的流量单回路过程控制系统。
单闭环比值控制课程设计
![单闭环比值控制课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e3a88d78cdbff121dd36a32d7375a417866fc13a.png)
单闭环比值控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单闭环比值控制的基本概念,掌握其数学模型和物理意义;2. 掌握单闭环比值控制系统的参数设计方法,能够分析系统性能;3. 了解单闭环比值控制在实际工程中的应用,如电机转速控制、温度控制等。
技能目标:1. 能够运用数学工具对单闭环比值控制系统进行建模和分析;2. 学会使用仿真软件进行单闭环比值控制系统的模拟和调试;3. 能够独立设计简单的单闭环比值控制系统,并进行性能评估。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动控制技术的兴趣,激发其探索精神;2. 培养学生严谨的科学态度,使其认识到理论与实践相结合的重要性;3. 增强学生的团队合作意识,培养其沟通交流和协作解决问题的能力。
课程性质:本课程属于自动控制原理的一部分,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生已具备一定的数学基础和物理知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求:结合理论教学和实际操作,注重培养学生的实际应用能力和创新思维。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 单闭环比值控制基本概念:介绍单闭环比值控制系统的定义、组成及其在自动控制中的应用。
- 教材章节:第三章第二节- 内容:控制系统概述、单闭环比值控制系统的结构及原理。
2. 单闭环比值控制数学模型:分析单闭环比值控制系统的数学建模方法,包括传递函数、状态空间方程等。
- 教材章节:第三章第三节- 内容:数学模型建立、传递函数求解、状态空间方程描述。
3. 单闭环比值控制系统参数设计:讲解单闭环比值控制系统的参数设计方法,分析系统性能指标。
- 教材章节:第三章第四节- 内容:PID控制器设计、系统稳定性分析、性能指标优化。
4. 单闭环比值控制系统仿真与实验:运用仿真软件(如MATLAB)进行单闭环比值控制系统模拟和调试,开展实验操作。
- 教材章节:第三章第五节- 内容:仿真软件应用、模拟调试方法、实验操作步骤。
DDC单回路PID闭环控制系统的设计及实时仿真课程设计报告
![DDC单回路PID闭环控制系统的设计及实时仿真课程设计报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b9d6040f773231126edb6f1aff00bed5b9f3734e.png)
课程设计 (综合实验 )报告( 2011-- 2012年度第二学期)名称:过程计算机控制系统题目: DDC单回路 PID 闭环控制系统的设计及及时仿真院系:控制与计算机工程学院班级:学号:学生姓名:指导教师:朱耀春设计周数:一周成绩:日期:2012 年6月 20日一、课程设计的目的与要求1.设计目的在计算机控制系统课程学习的基础上,增强学生的实质着手能力,经过对DDC直接数字闭环控制的仿真加深对课程内容的理解。
2.设计要求本次课程设计经过多人合作达成 DDC 直接数字闭环控制的仿真设计,学会 A/D 、D/A 变换模块的使用。
经过手动编写 PID 运算式掌握数字 PID 控制器的设计与整定的方法,并做出模拟计算机对象飞升特征曲线,娴熟掌握DDC 单回路控制程序编制及调试方法。
二、设计正文1.设计思想本课程设计利用 Turboc2.1 开发环境,经过手动编写 C 语言程序达成 PID 控制器的设计,A/D 、D/A 变换,绘出 PID 阶跃响应曲线与被控对象动向特征曲线。
整个设计程序模块包括了PID 配置模块, PLCD-780 准时采样、准时输出模块,PID 手 /自动切换模块(按键控制)及绘图显示模块。
设计中,经过设定合理的PID 参数,控制 PLCD-780 达成模拟计算机所搭接二阶惯性环节数据的收集,并经过绘图程序获取对象阶跃响应曲线。
2.设计步骤(1)先期准备工作(1.1)装备微型计算机一台,系统软件Windows 98 或 DOS (不使用无直接 I/O 能力的 NT 或 XP 系统 ), 内装 Turbo C 2.0/3.0 集成开发环境软件;(1.2)装备模拟计算机一台 (XMN-1 型 ), 通用数据收集控制板一块(PLCD-780 型);(1.3)复习 Turboc2.0 并参照说明书学习 PLCD-780 的使用( 2) PID 的设计(2.1)PID 的失散化理想微分 PID 算法的传达函数形式为: G(s) K p 11T d s T i s采纳向后差分法对上式进行失散,得出其差分方程形式为:u[k]=u[k-1]+q0*e[2]+q1*e[1]+q2*e[0];此中各项系数为:q0=kp*(1+T/Ti+Td/T);q1=-kp*(1+2*Td/T);q2=kp*Td/T;实质微分 PID 算法的传达函数形式为: G(s)K p11T f sT d s 1T i su[k]=c0*( u[k-1])+c1*e[k]+c2*e[k-1]+c3*e[k-2]+u[k-1];此中各项系数为:c0=Tf/(T+Tf);c1=kp*T/(T+Tf)*(1+T/Ti+Td/T);c2=-kp*T/(T+Tf)*(1+2*Td/T);c3=kp*Td/(T+Tf);(2.2)数字 PID 算法的改良○1 积分分别算法积分分别算法经过控制 PID 输入误差 e 达到优化目的,当误差较大时停止积分作用,只有当误差较小时才投入积分,算法以下表示:当 |e(k)|>β时,采纳 PD 控制;当|e(k)|<β时,采纳 PID 控制;β的值依据详细对象及要求确立。
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自动控制系统课程设计设计题目:单闭环系统的PID调节目录第一章摘要1.1课程设计地点………………………………………………3.1.2实验室介绍 (3)1.3应用软件介绍 (3)1.4设计目的 (4)1.5设计任务 (4)1.6设计要求 (5)第二章课程设计正文 (5)2.1 梯形图 (5)2.1.1 自锁 (5)2.1.2 两台鼓风机轮流工作(带时间累加的) (6)2.1.3流水灯 (8)2.1.4交通灯 (10)2.2 功能块图形 (12)2.2.1比较器 (13)2.2.2乘法器 (13)2.2.3运算器 (14)2.2.4一阶PID (15)2.2.5二阶PID (19)2.2.6带延迟及自动扰动的PID (25)第三章PID的调节方法 (27)第四章课程设计的收获与体会(附参考文献) (32)第一章摘要1、课程设计地点:东北大学罗克韦尔自动化实验室2、实验室简介:1999年9月,东北大学与美国罗克韦尔自动化公司合作建立了“东北大学—罗克韦尔自动化联合实验室”。
该实验室占地面积400平方米,其设备由罗克韦尔自动化公司捐赠(总价值75万美元),包括工控机、可编程逻辑控制器、变频器、智能马达控制器、变速器等处于世界自动化领域领先水平的系列产品。
结合自动化专业的特点,实验室进行了不断的改进与完善。
经过“九五”211工程、“十五”211工程和“985”一期、二期工程的建设,东北大学罗克韦尔自动化实验室已具备世界一流的实验设备、一流的实验环境。
目前,实验室云集了博士、硕士和本科生等各专业的学生,从这里毕业的学生在就业市场上大受欢迎,纷纷被有影响的大公司(罗克韦尔自动化、西门子、摩托罗拉、西马克、华维等)录用。
[3、应用软件介绍:RSLogix5000 是 AB 开发的应用于 SLC500 型中型 PLC 和 Micrologix 系列小型 PLC 的编程软件。
具有结构简单,条理清晰,功能强大等优点。
它具有以下特点:1 统一的项目查看2灵活的梯形图编辑器3拖放式操作4梯形图查看选项5定制数据监视6状态文件分类显示7简易的通讯配置8强大的数据库编辑器9查找与替换10直观的windows界面11项目校验快捷地更正程序错误等。
4、设计目的通过课程设计,了解单闭环控制系统的组成和工作原理,学会使用LOGIX5000软件。
并学会通过模拟操作软件赖调节PID参数,达到控制的目的。
了解软件的指令,通过编写程序来实现若干功能的电路。
掌握基于一、二阶典型系统的工程设计方法,掌握工作原理与工程设计方法。
并通过调节系统参数,了解系统的静、动态特性分析方法及工作原理,加深对自动控制系统的领悟。
5、设计任务第一节梯形图1.1自锁1.2 两台鼓风机轮流工作(带时间累加的)1.3流水灯1.4交通灯第二节.功能块图形2.1比较器2.2乘法器2.3运算器2.4一阶PID2.5二阶PID2.6带延迟及自动扰动的PID6、设计要求根据视频所教授的指令以及老师的指导,以小组为单位独立完成实现若干个功能的电路。
熟练掌握梯形图、趋势图和功能块。
并用自己所学过的知识完成一阶PID和二阶PID控制系统,并且学会调节PID 参数,已达到控制的目的。
第二章课程设计正文一、梯形图设计:1.1自锁在通常的电路中,按下开关,电路通电;松开开关,电路又断开了。
一旦按下开关,就能够自动保持持续通电,直到按下其它开关使之断路为止;这样的电路,称为自锁电路。
实验电路梯形图:图1.1自锁电路图电路功能介绍:按下start键,灯light1亮。
自锁功能块为ONS。
关上start键,由于自锁作用,灯不会熄灭。
但是按下stop键,灯light1会熄灭。
这个电路就实现了自锁功能。
1.2两台鼓风机轮流工作(带时间累加的)应用到的指令介绍: RTO计时器指令RES指令RTO: RTO是保持性计时器指令,就是当梯级条件消失时,计数器不复位。
等到梯级条件再次成立,累加值会在原来停止的值上再次累加。
此指令常用于时间的积累。
指令如图所示:RES:RES指令用于计时器和计数器复位,即使累加值和结构体状态全部清零。
但不适用于TOF指令。
指令如图:实验电路梯形图:图1.2 两台鼓风机轮流作业图电路功能介绍:当按下start键,由于选择的是中间继电器a的常闭开关,RTO开始计时。
RTO(t1)指令中的TT位在计时过程中置1,而当累加值到达预定值时,置0。
所以在计时的过程中与TT相连接的q1工作,q2不工作。
等到达到预定值20秒,RTO指令中的DN 由原来的置0改为置1,TT变为置0,这样,中间继电器a接通,复位指令RES(t1)接通,RTO(t1)全部复位。
并且DN置1导致a 的常开开关接通,RTO(t2)开始计时。
RTO(t2)的TT位置1,导致q2开始工作。
当到达预定值20秒后,RTO(t2)的DN位开始置1,触发了t2的复位开关,RTO(t2)全部复位,中间继电器a导通,导致RTO(t1)的a的常闭开关闭合,RTO(t1)重新工作。
如此循环,就是两台鼓风机轮流工作的原理。
1.3流水灯使用的指令介绍:TON指令CMP指令TON:TON是常用的计时器指令,用来延时或定时,该指令如图:在TON指令中,PRE为预定值位,ACC为累加位,EN为使能端位,TT为计时位,正在计时时置1,否则置0。
DN为完成位,到达预定值时置1。
CMP:CMP为比较指令,当计时器的计数值达到CMP指令的接通条件时,所在支路接通。
指令如图,此指令触发的条件是ACC大于等于1000毫秒。
实验电路梯形图:图1.3 流水灯作业图流水灯介绍:若干个小灯依次点亮电路功能介绍:本电路是实现流水灯作业。
电路下载完成后由于与TON相连的是TON中DN的常闭开关,所以TON开始即计时。
累加值ACC大于0时,灯q1亮;当累加值ACC大于1000毫秒时,灯q2亮;当累加值大于2000毫秒时,灯q3亮;当累加值大于3000毫秒时,灯q4亮;当累加值大于4000毫秒时,灯q5亮;当累加值大于5000毫秒时,灯q6亮。
如此一来,6盏灯依次点亮。
成为流水灯作业。
1.4交通灯使用的指令介绍:同流水灯作业实验电路梯形图:图1.4.1 交通等作业图图1.4.2交通灯作业硬件连接图交通灯的原理:交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。
绿灯亮时,准许车辆通行,黄灯亮时,已越过停止线的车辆可以继续通行;红灯亮时,禁止车辆通行。
本电路采取30秒为一周期。
在时间小于15秒时,路1的红灯亮,前10秒路2的绿灯亮,10~15秒时路2的黄灯亮,绿灯灭。
15秒后,路1的绿灯亮,红灯灭。
路2的红灯亮,依次循环。
电路功能介绍:CMP的时钟周期为30秒。
与TON延时计时器相连接的是TON的DN位的常闭开关。
故当电路下载完成后计时器就开始工作。
小于15秒时,与red1相连的CMP开始工作,red1亮。
在15~25秒之间,采用两个比较器,此时green1亮。
大于25秒时,yellow1亮。
此为路1的交通灯工作周期。
同时在10秒以内,与green2相连的CMP接通,green2亮。
在10~15秒之间,yellow2亮。
15秒之后,与red2相连的CMP接通,red2亮。
此为路2的工作周期。
二、功能块图形2.1 比较器比较器的功能块图形如下:图2.1 比较器功能模块图电路介绍:如图所示,模块图由定时器TONR和比较器GRT组成,该图实现的功能是比较数据bb和cc的大小,将定时器的给点端给一个要定时的数,即其中一个要比较的数,接在PRE端,将定时器复位端Reset接比较器GRt目标端Dest,定时器计数端ACC接比较器其中一个比较数SourceA,而比较器另一个比较端SourceB给一个要比较的数,定时器的DN端当ACC计数到PRE端数值时,DN就会输出一个脉冲,在此处不用DN。
电路功能功能实现:当线路接通后,定时器计数端ACC开始计数,比较器开始将SourceA端和SourceB端进行比较,若bb大于cc,也就是SourceA大于SourceB,则当计数端ACC计到开始大于bb时比较器Dest端则给出一个脉冲到定时器的复位端Reset,使定时器计数端ACC归零,如果bb小于cc,即SourceA小于SourceB,则计数端计到bb后比较器Dest端不会输出脉冲,定时器计数端就不会归零。
由此即可判断给定值bb和cc的大小关系。
2.2乘法器乘法器的功能块图形如下:图2.2 乘法器功能模块图设计思路:这个设计主要是体会功能块图简单可视,我们主要运用了一个MUL器件,它的功能就是让SOURCE1 和SOURCE2两个端口的数值做乘法,然后从DEST这个端口输出结果数值,这个器件还有两个使能端,一个是ENABLE IN,一个是ENABLE OUT,分别是输入输出使能端,我们如果想让乘法器工作的话,我们必须将两个端口置1,如图所示,我们在SOURCE两个端口分别接了两个输入元件,并且分别置值为2,2当我们将整个程序下载到plc中,我们会发现DEST输出的结果为4。
2.3 运算器图2.3 运算器功能模块图电路介绍:该模块图可以实现加减乘除四则运算功能,分别用到加法器ADD,减法器SUB,乘法器MUL和除法器DIV,以及选择器ESEL 将给定的两个数分别与加减乘除器的SourceA端和SourceB端相连接,而加减乘除的四个目标输出端分别与选择器的四个选择端ln1,ln2,ln3,ln4相连接,将选择器的ProgProgReq端设为1,输出端Out连接一个输出结果result,线路完成。
功能实现:线路接通后,四则运算器开始运算,运算结果分别连接在ln1,ln2,ln3,ln4上,然后将选择器的ProgSelector端设为1,则result端会输出与ln1端相连的ADD结果,如将ProgSelector端设为2,则result端会输出与ln2端相连的SUB结果,如将ProgSelector 端设为3,则result端会输出与ln3端相连的MUL结果,如将ProgSelector端设为4,则result端会输出与ln4端相连的DIV结果,实现四则运算。
2.4 一阶PID电路模块图:设计思路:在做这个的时候,我们的课设已进入到主题,就是PID的调节阶段,这是一个一阶PIDE的功能模块图,这个PIDE元器件集成了很多的功能,首先有比例作用的参数调节端PGain,积分作用的参数调节端IGain,还有微分的参数调节端口DGain。
如图我们把适当的值给PIDE的IGain、DGain、PGain三个端口。
SPProg为给定值的端口,即闭环的的设定值。
LDLG功能块是一个超前滞后的功能块,在PID的调节中,因为我们需要控制一个被控对象,假如被控对象的传递函数为,此设计中我们假设被控对象的=3,我们只需要调节LDLG中的lag的值等于3,此时我们可以把LDLG看成是被控对象。