计算机控制实验报告

Question

如题所述

Answer 1

计算机与信息工程学院实验报告

实验时间：2021年5月30日下午2时至5时，实验地点计算机学院314

实验题目：数字PID控制实验

实验目的：通过调整PID系数，实现输出波形的控制，达到理想波形的目标

实验环境（硬件与软件）：计算机实验箱，MATLAB

实验内容：数字PID控制实验由A、B、C、D、J、P和Q单元构成，如图2-2-5-2所示。

图2-2-5-2 数字PID控制实验构成

实验步骤：一、搭建模拟信号：信号发生器U单元的输出B4OUT作为系统输入R。设置KD1为“阶跃”档（最左端），KD2为“0.2-6S”档，用“短路套”将TB41、TD2短接，调整调幅电位器使B4OUT输出电压为3.5V，调节调频电位器使B4OUT输出周期约为5S。二、A、B、C、D单元使用“短路套”短接相应部分。将U模块的B4OUT测孔连线至A的1H1测孔，A单元的AOUT1测孔连线至B单元的1H2测孔，B单元的AOUT2测孔连线至Q单元的IN7测孔，P单元的OUT2测孔连线至C单元的1H3测孔，C单元的AOUT3测孔连线至D单元的1H4测孔，D单元的F4测孔连线至B单元的1IN2测孔。J单元中的电位器WHA52连线至D单元的1IN4和AOUT4测孔，将阻值调至300K。三、通过临界比例算法计算PID三参数。

实验数据记录：实验过程中的数据记录

问题讨论：PID控制原理与操作注意事项

运算原理：PID控制规律包括比例、积分与微分部分，使用矩阵法进行积分运算，以向后差分代替微分。采样周期为T，算法为PID系数的计算公式。

总结：PID系数不宜过小，以防系统量化误差增大，控制器无输出导致死区现象。可通过调整模拟电路开环增益来适当减小PID系数，以增强控制效果。