基于继电反馈的pid自整定控制

《基于继电反馈的pid自整定控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海大学硕士学位论文摘要PID控制几乎遍及了整个工业自动化领域，然而在实际应用中，PID控制器参数整定大多是由控制工程师人为进行，对于工况复杂多变的实际现场来说费时费力，而PID自整定技术减轻了控制工程师现场调试的工作量，越来越多地被应用于实际工业控制过程。通过对PID控制器和自整定方法的全面分析，确定继电反馈自整定方法为研究的重点，并且在原始方法的基础上，采用带有滞环的继电环节代替标准继电环节，推导出新计算公式求得新的临界增益和临界振荡周期，并通过理论分析和仿真实验证明了滞环宽度对于控制效果的影响。另外，为了模拟实际控制输出存在限幅的情况，在仿真实验中加入饱和器以限制控制量的输出，这样整定出

2、来的PID参数更适用于实际控制场合。为了改进PID参数整定公式，提出了一种求取PID参数整定公式的新方法，该方法利用MATLAB强大的编程功能和SIMULlNK图形仿真功能，以IAE值最小为目标，基于跟踪性能和调节性能最优，获得相应的PID参数，通过数据拟合软件获得了两套新PID参数整定公式。为了证明新整定公式的有效性，设计开发了基于力控组态软件和研华ADAM4000系列模块的温度控制系统。该系统的上位监控软件采用力控组态软件，采用ADAM4000系列智能模块采集现场数据。通过新整定公式获得的PID参数加载到力控组态软件中控制小型水锅和电热炉。实际试验结果表明通过新整定公式得到的PID参数在实

3、物平台实验中取得了不错的控制效果。关键词：自整定；继电反馈；整定公式；跟踪性能；调节性能：组态软件VI上海大学硕士学位论文ABSTRACTThePIDcontrolhasbeenwidelyusedinthewholeindustrialautomationsystem．However,mosttuningprocessesofPIDparametersdependontheengineers’reckoning．Theself-tuningmethodrelievesthecontrolengineerfromtheworkinthefieldandbeusedintheindustrial

4、controlprocessmoreandmore．Thepaperpaysattentionontherelayfeedbackself-tuningonthebasicoftheanalysisonPIDcontrollerandsdgtuningmethods．Accordingtotheoriginalrelayfeedbackself-tuning,thepaperusestherelaywithhysteresistotakeplaceoforiginalrelay,andthenewcriticalgainandcriticaloscillationperiodarecalcul

5、atedbythenewformula,anddemonstratedtheinfluenceoncontroleffectforthehysteresisband．AddingsaturationrelaytothesimulationexperimenttolimitthecontroloutputandbythiswaythetunedPIDparametersismoresuitabletobeusedinpractice．Then,anewmethodtoobtainnewtuningformulaisproposed．Themethodfirstlytakestheadvantag

6、eofthefunctionofmatlab／simulinkandchangesPIDparameters，secondlytakethemimmalIAEvalueandthecorrespondingoptimumPIDparameters．twonewPIDparametertuningformulaeareobtainedbythedatafittingsoftwareonthebasicoftheoptimumtrackingperformanceandregulationperformance．Thetemperaturecontrolsystemhasbeendesignedo

7、nthebasicofLiKongconfigurationsoftwareandYanHuaADAM4000producttoshowthevalidityofthenewtuningformulae．ThesystemusesLiKongconfigurationsoftwareasthehostmonitorsoftwareandtheYanHuaproductisusedtocollect