智能調(diào)節(jié)儀溫度控制實驗

1、智能調(diào)節(jié)儀溫度控制實驗一、實驗目的：了解p1d智能模糊加位式調(diào)節(jié)溫度控制原理。二、實驗儀器：智能調(diào)節(jié)儀、pt100、溫度源。三、實驗原理：1. 位式調(diào)節(jié)位式調(diào)節(jié)（ow/off）是一種簡單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對控制精度不高的場合作溫度 控制，或用于報警。位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時，通常利用儀表內(nèi)部的繼電器控制外部的 中間繼電器再控制一個交流接觸器來控制電熱絲的通斷達到控制溫度的目的。2. pid智能模糊調(diào)節(jié)pid智能溫度調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)方式，是釆用模糊規(guī)則進行pid調(diào)節(jié)的一種先進 的新型人工智能算法，能實現(xiàn)高精度控制，先進的自整定（at）功能使得無需設置控制參數(shù)。 在誤差大時，運用模糊算

2、法進行調(diào)節(jié)，以消除pid飽和積分現(xiàn)象，當誤差趨小時，采用pid 算法進行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化，具有無 超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單等特點。3. 溫度控制基本原理由于溫度具有滯后性，加熱源為一滯后時間較長的系統(tǒng)。本實驗儀采用pid智能模糊+ 位式雙重調(diào)節(jié)控制溫度。用報警方式控制風扇開啟與關閉，使加熱源在盡可能短的時間內(nèi)控 制在某一溫度值上，并能在實驗結(jié)朿后通過參數(shù)設置將加熱源溫度快速冷卻下來，可節(jié)約實 驗吋問。當溫度源的溫度發(fā)生變化時，溫度源中的熱電阻ptloo的阻值發(fā)生變化，將電阻變化量 作為溫度的反饋信號輸給pid智能溫度調(diào)節(jié)器，經(jīng)調(diào)節(jié)器的電阻-電壓

3、轉(zhuǎn)換后與溫度設定值 比較再進行數(shù)字pid運算輸出可控硅觸發(fā)信號（加熱）和繼電器觸發(fā)信號（冷卻），使溫度 源的溫度趨近溫度設定值。ptd智能溫度控制原理如下圖所示：并動放人測k, iu皮傳變v溼廢里示pvm2i11*葉觸發(fā)如可加0 220丫川嗣訓浚設定s，e卜“id調(diào)加熱灣pid料陡訓喪調(diào)“簽卜.陽洱旳.聊電器 *2 iv 冷卻鳳閑圖1 ptd智能溫度控制原理框圖四、實驗內(nèi)容與步驟：1. 在控制臺上的“智能調(diào)節(jié)儀”單元中“輸入”選擇“ptloo”,并按圖2接線（注意:pt100 的兩根同色線接在試驗臺上的同色接口中）。2. 將“+24v輸出”經(jīng)智能調(diào)節(jié)儀“繼電器輸出”，接加熱器風扇電源，打開調(diào)節(jié)

4、儀電 源。3. 按住® 鍵3秒以下，進入智能調(diào)節(jié)儀a菜單，儀表靠上的窗口顯示溫度設定”， 靠下窗口顯示待設置的設定值。當lock等于0或1時使能，設置溫度的設定值，按“v，” 可改變小數(shù)點位置，按或©鍵可修改靠下窗口的設定值。否則提示“ lck”表示已加鎖。 再按3秒以下，回到初始狀態(tài)。4. 按住®鍵3秒以上，進入智能調(diào)節(jié)儀b菜單，靠上窗口顯示“如”，靠下窗口顯 示待設置的上限偏差報警值。按可改變小數(shù)點位置，按或©鍵可修改靠下窗口的 上限報警值。溫度達到設定溫度值+上限偏差報警值時儀表右上“al1”指示燈亮。（參考值 0.5）5. 繼續(xù)按®鍵3

5、秒以下，靠上窗口顯示“atu”，靠下窗口顯示待設置的自整定開關， 按、©設置，“0”自整定關，“1”自整定開,開時儀表右上“at”指示燈亮。6. 繼續(xù)按®'鍵3秒以下，靠上窗口顯示“dp”，靠下窗口顯示待設置的儀表小數(shù)點位 數(shù)，按“v”可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的比例參數(shù)值。（參考值1）7. 繼續(xù)按®鍵3秒以下，靠上窗口顯示“p”，靠下窗口顯示待設置的比例參數(shù)值， 按“v，”可改變小數(shù)點位置，按或©鍵可修改靠下窗口的比例參數(shù)值。8. 繼續(xù)按®鍵3秒以下，靠上窗口顯示“i”，靠下窗口顯示待設置的積分參數(shù)值， 按“v）”可改變小

6、數(shù)點位置，按省或鍵可修改靠下窗口的積分參數(shù)值。9. 繼續(xù)按®鍵3秒以下，靠上窗口顯示“d”，靠下窗口顯示待設置的微分參數(shù)值， 按“）”可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的微分參數(shù)值。10. 繼續(xù)按垂t鍵3秒以下，靠上窗口顯示“t”，靠下窗口顯示待設置的輸出周期參數(shù) 值，按“v，”可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的輸出周期參數(shù)值。11、繼續(xù)按®鍵3秒以下，靠上窗口顯示“sc”，靠下窗口顯示待設置的測量顯示誤 差修正參數(shù)值，按“v"可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的測量顯示誤差 修正參數(shù)值。（參考值0）12、繼續(xù)按®鍵3秒以下，靠上窗口顯示“

7、up”，靠下窗口顯示待設置的功率限制參 數(shù)值，按可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的功率限制參數(shù)值。（參 考值100%）13、按照上述步驟將溫度控制在50度。圖2實驗接線圖五、結(jié)果分析：分析ptd調(diào)節(jié)中各參數(shù)（比例、積分、微分系數(shù)）對控制效果的影響。比例參數(shù)的作用是加快系統(tǒng)的響應速度，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。比例參數(shù)越大，系統(tǒng) 的響應速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，但容易產(chǎn)生超調(diào)，甚至會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定；比例 參數(shù)取值過小，則會降低調(diào)節(jié)精度，使響應速度緩慢，從而延長調(diào)節(jié)時間，使系統(tǒng)靜態(tài)動 態(tài)特性變壞。積分參數(shù)的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。積分參數(shù)越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差消除越快， 但若過大，在響應過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應過程的較大超調(diào)。若積 分參數(shù)過小，將使系統(tǒng)靜態(tài)誤差難以消除，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。系統(tǒng)偏差大時積分作用 應減弱甚至全無，而在偏差小時則應加強。積分系數(shù)取大了會產(chǎn)生超調(diào)，甚至積分飽和， 取小了又遲遲不能消除靜差。微分參數(shù)的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，