智能調(diào)節(jié)儀溫度控制實(shí)驗(yàn)

1、智能調(diào)節(jié)儀溫度控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈖1d智能模糊加位式調(diào)節(jié)溫度控制原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器：智能調(diào)節(jié)儀、pt100、溫度源。三、實(shí)驗(yàn)原理：1. 位式調(diào)節(jié)位式調(diào)節(jié)（ow/off）是一種簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對(duì)控制精度不高的場(chǎng)合作溫度 控制，或用于報(bào)警。位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時(shí)，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(gè)交流接觸器來(lái)控制電熱絲的通斷達(dá)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(jìn)行pid調(diào)節(jié)的一種先進(jìn) 的新型人工智能算法，能實(shí)現(xiàn)高精度控制，先進(jìn)的自整定（at）功能使得無(wú)需設(shè)置控制參數(shù)。 在誤差大時(shí)，運(yùn)用模糊算

2、法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以消除pid飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時(shí)，采用pid 算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶被控對(duì)象的部分特征以使效果最優(yōu)化，具有無(wú) 超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。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(shí)間較長(zhǎng)的系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)儀采用pid智能模糊+ 位式雙重調(diào)節(jié)控制溫度。用報(bào)警方式控制風(fēng)扇開(kāi)啟與關(guān)閉，使加熱源在盡可能短的時(shí)間內(nèi)控 制在某一溫度值上，并能在實(shí)驗(yàn)結(jié)朿后通過(guò)參數(shù)設(shè)置將加熱源溫度快速冷卻下來(lái)，可節(jié)約實(shí) 驗(yàn)吋問(wèn)。當(dāng)溫度源的溫度發(fā)生變化時(shí)，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(hào)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(shè)定值 比較再進(jìn)行數(shù)字pid運(yùn)算輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)（加熱）和繼電器觸發(fā)信號(hào)（冷卻），使溫度 源的溫度趨近溫度設(shè)定值。ptd智能溫度控制原理如下圖所示：并動(dòng)放人測(cè)k, iu皮傳變v溼廢里示pvm2i11*葉觸發(fā)如可加0 220丫川嗣訓(xùn)浚設(shè)定s，e卜“id調(diào)加熱灣pid料陡訓(xùn)喪調(diào)“簽卜.陽(yáng)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：1. 在控制臺(tái)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(yàn)臺(tái)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(fēng)扇電源，打開(kāi)調(diào)節(jié)

4、儀電 源。3. 按住® 鍵3秒以下，進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀a菜單，儀表靠上的窗口顯示溫度設(shè)定”， 靠下窗口顯示待設(shè)置的設(shè)定值。當(dāng)lock等于0或1時(shí)使能，設(shè)置溫度的設(shè)定值，按“v，” 可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或©鍵可修改靠下窗口的設(shè)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(jìn)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(shè)置的上限偏差報(bào)警值。按可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或©鍵可修改靠下窗口的 上限報(bào)警值。溫度達(dá)到設(shè)定溫度值+上限偏差報(bào)警值時(shí)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(shè)置的自整定開(kāi)關(guān)， 按、©設(shè)置，“0”自整定關(guān)，“1”自整定開(kāi),開(kāi)時(shí)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(shè)置的儀表小數(shù)點(diǎn)位 數(shù)，按“v”可改變小數(shù)點(diǎn)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(shè)置的比例參數(shù)值， 按“v，”可改變小數(shù)點(diǎn)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(shè)置的積分參數(shù)值， 按“v）”可改變小

6、數(shù)點(diǎn)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(shè)置的微分參數(shù)值， 按“）”可改變小數(shù)點(diǎn)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(shè)置的輸出周期參數(shù) 值，按“v，”可改變小數(shù)點(diǎn)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(shè)置的測(cè)量顯示誤 差修正參數(shù)值，按“v"可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的測(cè)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(shè)置的功率限制參 數(shù)值，按可改變小數(shù)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(duì)控制效果的影響。比例參數(shù)的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)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(yīng)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?xí)?dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定；比例 參數(shù)取值過(guò)小，則會(huì)降低調(diào)節(jié)精度，使響應(yīng)速度緩慢，從而延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間，使系統(tǒng)靜態(tài)動(dòng) 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(guò)大，在響應(yīng)過(guò)程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過(guò)程的較大超調(diào)。若積 分參數(shù)過(guò)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(shí)積分作用 應(yīng)減弱甚至全無(wú)，而在偏差小時(shí)則應(yīng)加強(qiáng)。積分系數(shù)取大了會(huì)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(dòng)態(tài)特性，