工業(yè)退火爐多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （論文） 摘 要退火爐是金屬熱處理中的重要設(shè)備，其主要工作方式是控制溫度。其溫度控制的穩(wěn)定性和控制精度直接影退火爐的工作質(zhì)量。本系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為控制核心，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)退火爐多點(diǎn)溫度信號(hào)的采集、運(yùn)算及控制。本系統(tǒng)包括硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)兩部分。硬件設(shè)計(jì)包括溫度檢測(cè)模塊，按鍵模塊，執(zhí)行模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)系統(tǒng)程序和PID調(diào)節(jié)算法。本系統(tǒng)通過按鍵輸入控制信號(hào)，用8點(diǎn)溫度傳感器采集溫度，經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號(hào)，然后經(jīng)單輸入單輸出A/D轉(zhuǎn)換器把信號(hào)傳送給單片機(jī)控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用電熱絲加熱，通過

2、D/A轉(zhuǎn)換將采集到的溫度數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)中，與系統(tǒng)給定值比較，再通過PID調(diào)節(jié)算法計(jì)算多點(diǎn)溫度平均值誤差從而對(duì)退火爐的溫度進(jìn)行控制。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；溫度傳感器；D/A轉(zhuǎn)換；PID算法目 錄第1章 緒論1第2章 課程設(shè)計(jì)的方案32.1 概述32.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)3第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53.1 系統(tǒng)器件選擇53.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)53.3 按鍵電路63.4 溫度傳感器73.5 變送器83.6 A/D轉(zhuǎn)換器83.7 D/A轉(zhuǎn)換器93.8 總體電路圖10第4章 軟件設(shè)計(jì)114.1 系統(tǒng)流程圖114.2 單片機(jī)程序12第5章 實(shí)驗(yàn)?zāi)M調(diào)試及分析145.1 PID算法145.2 系統(tǒng)仿真趨勢(shì)圖14第6

3、章 課程設(shè)計(jì)總結(jié)17參考文獻(xiàn)18第1章 緒論 退火爐是冶金和機(jī)械行業(yè)常用的熱處理工業(yè)設(shè)備。它是一種新型換熱設(shè)備。退火爐是節(jié)能型周期式作業(yè)爐，超節(jié)能結(jié)構(gòu)，采用纖維結(jié)構(gòu)，節(jié)電達(dá)到60%。廣泛應(yīng)用于化工、石油、食品、冶金、機(jī)械、輕工、電力、船舶、造紙、礦山、醫(yī)藥、集中供熱等工業(yè)部門的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等工藝過程中。由于其本身所具有的許多優(yōu)點(diǎn)，使其在各行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。一般說來，退貨處理工藝是冶金和機(jī)械產(chǎn)品的最后處理工序，它的處理效果將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，對(duì)退火爐的基本要求就是根據(jù)退火處理工藝曲線，提供準(zhǔn)確的升溫，保溫及降溫操作，同時(shí)保證顱內(nèi)各處的溫度均勻。在目前實(shí)際生產(chǎn)中，退火爐的種

4、類很多，按燃料分有燃油爐、燃?xì)鉅t、電爐等。電爐按臺(tái)數(shù)計(jì)算占80%，燃油爐和燃?xì)鉅t占20%。退火是金屬熱處理中的重要工序，它是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻（通常是緩慢冷卻，有時(shí)是控制冷卻）的一種金屬熱處理工藝。目的是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善其塑性和韌性，使其化學(xué)成分均勻化，并去除其參與應(yīng)力，或得到預(yù)期的物理性能。溫度控制是熱處理質(zhì)量控制的重要技術(shù)措施，是退火控制的核心。智能溫控將大大提高熱處理質(zhì)量，消除認(rèn)為的不穩(wěn)定因素，提高溫度控制的精確程度，滿足特殊材料的熱處理要求?，F(xiàn)在，退火爐通常采用自動(dòng)化技術(shù)控制溫度，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面也具有重要

5、意義。退火爐的爐溫動(dòng)態(tài)特性直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)過程中對(duì)鋼材的溫升曲線有較高的要求，溫度過低，達(dá)不到退火的預(yù)期目的；溫度過高將導(dǎo)致過熱，甚至過燒。通過對(duì)退火爐中生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制和自動(dòng)工藝管理控制，不但可以縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，還可以減少人為因素造成的廢品率。熱處理后產(chǎn)生的廢氣對(duì)自然環(huán)境的污染很大，退火爐的燃料如果是欠氧燃燒，燃料燃燒不充分，則會(huì)產(chǎn)生大量黑煙，而過氧燃燒又會(huì)產(chǎn)生氮氧化合物等有害氣體。若通過對(duì)燃燒過程進(jìn)行有效控制，使燃燒在合理的空燃比下運(yùn)行，則可以極大的減少退火爐對(duì)周邊環(huán)境的污染，對(duì)構(gòu)建科持續(xù)發(fā)展型社會(huì)就有積極的意義。控制溫度可以采用PID調(diào)節(jié)算法計(jì)算多點(diǎn)溫度平均值誤差

6、。PID是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一種控制方式，PID調(diào)節(jié)儀表也是工業(yè)控制中最常用的儀表之一，PID 適用于需要進(jìn)行高精度測(cè)量控制的系統(tǒng)，可根據(jù)被控對(duì)象自動(dòng)演算出最佳PID控制參數(shù)。PID參數(shù)自整定控制儀可選擇外給定（或閥位）控制功能?？扇〈欧糯笃髦苯域?qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如閥門等）。PID外給定（或閥位）控制儀可自動(dòng)跟隨外部給定值（或閥位反饋值）進(jìn)行控制輸出（模擬量控制輸出或繼電器正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制輸出）?？蓪?shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)無擾動(dòng)切換。手動(dòng)切換至自動(dòng)時(shí)，采用逼近法計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)的平穩(wěn)切換。PID外給定（或閥位）控制儀可同時(shí)顯示測(cè)量信號(hào)及閥位反饋信號(hào)。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（儀表

7、）已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品。其中PID控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來實(shí)現(xiàn)。有大量利用PID控制實(shí)現(xiàn)的溫度控制的例子。目前世界各國(guó)對(duì)能源消耗和大氣環(huán)境的污染越來越重視，而我國(guó)既是鋼鐵大國(guó)又是能源大國(guó)，提高效率尤其重要。因此研究高性能退火爐溫度控制系統(tǒng)具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。第2章 課程設(shè)計(jì)的方案2.1 概述本文提出了一種以工業(yè)退火爐作為被控對(duì)象，采用8位單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)控制核心，通過PID調(diào)節(jié)算法溫度平均值誤差，實(shí)現(xiàn)退火爐多點(diǎn)溫度信號(hào)的采集、運(yùn)算及控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)退火爐的溫度控制。用單片機(jī)作為控制器通過鍵盤溫度控制值的選

8、擇，在經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)換成4-20mA電流信號(hào)，通過0809A/D轉(zhuǎn)換把信號(hào)轉(zhuǎn)給單片機(jī)。然后退火爐采用電熱絲加熱，通過巡回檢測(cè)退火爐內(nèi)溫度，根據(jù)測(cè)量到的溫度采樣值與系統(tǒng)給定值進(jìn)行比較經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器把信號(hào)傳給單片機(jī)，有單片機(jī)來決定是否啟動(dòng)電熱絲加熱或升溫降溫。本系統(tǒng)適合于各種中小型工廠車間。2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)主要由單片機(jī)AT89C52，按鍵電路，溫度傳感器，變送器，A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809，D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832，加熱裝置組成。其中系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示。 圖2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示，單片機(jī)部件為單片機(jī)最小系統(tǒng)，包括芯片AT89C52，復(fù)位電路，晶振電路。溫度傳感

9、器為熱電偶傳感器，能采集8點(diǎn)的溫度信號(hào)。變送器為XTR101，將熱電偶傳感器傳送的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為4-20mA電流信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器包含8通道模擬開關(guān)，為單輸入單輸出A/D轉(zhuǎn)換。按鍵電路可以負(fù)責(zé)系統(tǒng)啟動(dòng)停止，升溫降溫。D/A轉(zhuǎn)換裝置將單片機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，傳給加熱裝置，以控制其升溫降溫。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)器件選擇本系統(tǒng)的硬件包括AT89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)，鍵盤電路，溫度傳感器，變送器，A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809，D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832，加熱裝置。其中本系統(tǒng)的加熱裝置采用電熱絲實(shí)現(xiàn)加熱功能。3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)本系統(tǒng)采用AT89C52作為控制器，控制對(duì)應(yīng)的信號(hào)變化

10、和溫度升高降低。其中AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。AT89C52引腳圖如圖3.1所示。圖3.1 AT89C52引腳圖最小系統(tǒng)包括芯片AT89C52，復(fù)位電路，晶振電路。本系統(tǒng)采用按鍵電平復(fù)位電路。當(dāng)加電時(shí)，電容C充電，電路有電流流過，構(gòu)成回路，在電阻R上產(chǎn)生壓降，RESET引腳為高電平；當(dāng)電容C充電后，電路相當(dāng)于斷開，RESET的電位與地相

11、同，但是當(dāng)按鍵按下時(shí)，兩個(gè)電阻構(gòu)成回路，使RESET端產(chǎn)生高電平進(jìn)行復(fù)位，按鍵的時(shí)間決定了復(fù)位的時(shí)間。本系統(tǒng)的晶振電路采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。由12MHZ的晶振和兩片30pF的瓷片電容構(gòu)成。內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)二分頻的觸發(fā)器，輸出是單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3.2所示。圖3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)3.3 按鍵電路系統(tǒng)的鍵盤由四個(gè)獨(dú)立式按鍵構(gòu)成，按鍵K1K4依次接在單片機(jī)的P1.0P1.3口上，分別控制啟動(dòng)，停止，升溫，降溫。在電路中，每個(gè)按鍵都接一個(gè)上拉電阻。上拉電阻接電源。它用來解決總線驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)提供電流的問題。無按鍵按下時(shí)，各個(gè)口均為高電平，有按鍵按下時(shí)，給相應(yīng)的口送入

12、低電平，由單片機(jī)進(jìn)行中斷服務(wù)對(duì)P1口進(jìn)行掃描，判斷哪個(gè)按鍵按下并控制輸出相應(yīng)的選擇，調(diào)節(jié)升溫或者降溫。鍵盤電路如下圖3.3所示。圖3.3 鍵盤電路3.4 溫度傳感器本系統(tǒng)的溫度傳感器由8個(gè)K分頻熱電偶構(gòu)成。熱電偶傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,是由兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路時(shí)，當(dāng)兩接合點(diǎn) 熱電偶溫度不同時(shí)，就會(huì)在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流。如果熱電偶的工作端與參比端存有溫差時(shí)，顯示儀表將會(huì)指示出熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)所對(duì)應(yīng)的溫度值。熱電偶的熱電動(dòng)熱將隨著測(cè)量端溫度升高而增長(zhǎng)，它的大小只與熱電偶材料和兩端的溫度有關(guān)，與熱電極的長(zhǎng)度、直徑無關(guān)。其電路圖如圖3.4所示。圖3.4 熱電偶電路圖3.5 變

13、送器本系統(tǒng)的溫度變送器采用熱電偶作為測(cè)溫元件，從測(cè)溫元件輸出信號(hào)送到變送器模塊，經(jīng)過穩(wěn)壓濾波、運(yùn)算放大、非線性校正、V/I轉(zhuǎn)換、恒流及反向保護(hù)等電路處理后，轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的420mA電流信號(hào)輸出。其電路圖如圖3.5所示。圖3.5 變送器電路圖如圖3.5，熱電偶作為感溫元件，采集溫度信號(hào)；鉑電阻作為補(bǔ)償電阻，補(bǔ)償熱電偶的冷端溫度；為了得到穩(wěn)定的4mA20mA的輸出電流，本系統(tǒng)采用的信號(hào)放大芯片XTR101。XTR101為小信號(hào)處理專用芯片，將輸入的微弱信號(hào)放大后便于遠(yuǎn)端傳輸；RL為遠(yuǎn)端的負(fù)載電阻，便于電信號(hào)的測(cè)量。其中Rs為增益調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)Rs可使輸入電壓在從最小值變到最大值時(shí)使輸出電

14、流I0從4mA變到20mA。3.6 A/D轉(zhuǎn)換器本系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809。它是8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?，低功耗的特點(diǎn)。其轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s(時(shí)鐘為640KHz時(shí))，130s（時(shí)鐘為500KHz時(shí)）.由單個(gè)+5V電源供電。模擬輸入電壓范圍0+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。工作溫度范圍為-40+85攝氏度。其電路圖如圖3.6所示。圖3.6 ADC

15、0809電路圖3.7 D/A轉(zhuǎn)換器本系統(tǒng)的DA轉(zhuǎn)換器采用DAC0832。它由CMOS工藝制成的單片直流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。為8分辨率的轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)D/A芯片具有價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。它由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器有8個(gè)輸入端，有一個(gè)模擬輸出端。輸入可有256個(gè)不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為256個(gè)電壓之一。D/A轉(zhuǎn)換器是數(shù)模轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)的核心系統(tǒng)。本系統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路由DAC0832外接反相和加減運(yùn)算電路構(gòu)成，單片機(jī)將數(shù)字量送入D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)

16、輸出，電流信號(hào)經(jīng)放大器進(jìn)行流壓變換，其中二級(jí)運(yùn)算放大電路中的電位器可以調(diào)節(jié)輸出波形的幅值，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路如下圖3.7所示。圖3.7 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路圖3.8 總體電路圖本系統(tǒng)的總體電路圖如圖3.8所示。圖3.8 系統(tǒng)的總體電路圖第4章 軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)程序流程圖如圖4.1所示。圖4.1 系統(tǒng)程序流程圖如圖4.1所示，控制系統(tǒng)將采集的溫度經(jīng)變送器和A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成數(shù)字量傳送給單片機(jī)，然后單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)給定值通過PID算法比較決定是否給退火爐增溫或降溫。再通過D/A轉(zhuǎn)換器輸出控制量來控制輸出。4.2 單片機(jī)程序主程序ORG 0020HAJMP MAINMAIN: MOV A

17、,#80H MOV R4，#0BFFFH MOV R6，#00H SETB IT1 SETB EA SETB EX1 MOV DPTR,#0FEF8H MOVX DPTR,A MUL A,#4.8H LCALL ZD MOV DPTR,#7FFFH MOVX A,DPTR MUL A,33H NOP NOP LCALL XS AJMP MAIN RET中斷程序MOV 7AH,#00H MOVX A,DPTR SUBB A,R6 MOV 25H,0.2CH MOV B,25H LCALL MULTS ADD A,2AH MOV 2AH,A MOV R4，A MOV R3，B MOV A,2AH

18、MOV B,26H LCALL MULTS ADD A,R4 MOV R4，A MOV A,B ADDC A,R3 MOVR3，A RETMULTS: CLR FO JNB ACC.7，MUL1 SETB FO CPL A INC A MUL1：MUL AB JNB FO,MUL2 CPL A ADD A,#1 MOV R2，A MOV A,B CPL A ADDC A,#0 MOV B,A MOV A,R2 MUL: RET第5章 實(shí)驗(yàn)?zāi)M調(diào)試及分析5.1 PID算法在自動(dòng)控制中，PID控制是自動(dòng)控制技術(shù)基于反饋的概念。它的應(yīng)用關(guān)鍵是，做出正確的測(cè)量和比較后，如何更好地糾正系統(tǒng)。按偏差的比例

19、（P）、積分（I）和微分（D）進(jìn)行控制的PID控制器算法是應(yīng)用最為廣泛的一種自動(dòng)控制算法。它具有原理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨(dú)立，參數(shù)的選定比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；而且在理論上可以證明，對(duì)于過程控制的典型對(duì)象“一階滯后+純滯后”與“二階滯后+純滯后”的控制對(duì)象，PID控制器是一種最優(yōu)控制。PID調(diào)節(jié)規(guī)律是連續(xù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)校正的一種有效方法，它的參數(shù)整定方式簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)改變靈活。本系統(tǒng)采用PID算法來控制給定溫度，以保證其趨于穩(wěn)定。其PID控制結(jié)構(gòu)圖如圖5.1所示。圖5.1 PID控制結(jié)構(gòu)圖5.2 系統(tǒng)仿真趨勢(shì)圖本系統(tǒng)退火爐數(shù)學(xué)模型為G(s)=，給定溫度為800。因此本系統(tǒng)的參數(shù)Kp,KI,

20、Kd采用工程整定法計(jì)算。PID控制器參數(shù)的工程整定法是通過實(shí)驗(yàn)，然后按照工程經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。然而系統(tǒng)響應(yīng)的快速性與超調(diào)量之間也存在矛盾，二者不可能同時(shí)達(dá)到最優(yōu)，且系統(tǒng)在跟蹤設(shè)定值與抑制擾動(dòng)方面對(duì)控制參數(shù)的要求也是矛盾的。比例系數(shù)Kp的作用在于加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度。Kp越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，但將產(chǎn)生超調(diào)和振蕩，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，如果Kp值較小，則會(huì)降低調(diào)節(jié)精度，使響應(yīng)速度變慢。積分環(huán)節(jié)作用系數(shù)Ti的作用在于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ti越大，積分速度越快，系統(tǒng)靜差消除就越快。若Ti過小，積分作用變?nèi)?，?dǎo)致系統(tǒng)靜差難以消除。微分環(huán)節(jié)作用系數(shù)TD的作用在于改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)

21、特性。但TD過大，則會(huì)使響應(yīng)過程過分提前制動(dòng)，從而拖長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間，而且系統(tǒng)的抗干擾性也會(huì)變差。因此PID控制器的控制參數(shù)對(duì)其控制效果起著決定性的作用，合理設(shè)置控制參數(shù)是取得較好的控制效果的先決條件。本系統(tǒng)的PID控制器的參數(shù)設(shè)定如下所示。選擇采樣周期 由于被控對(duì)象中含有純滯后，且其滯后時(shí)間常數(shù)為=60，故可選擇采樣周期Ts=1。令積分時(shí)間常數(shù)Ti=，微分時(shí)間常數(shù)TD=0，從小到大調(diào)節(jié)比例系數(shù)K，使得系統(tǒng)發(fā)生等幅震蕩，記下此時(shí)的比例系數(shù)KK和振蕩周期TK。選擇控制度為Q=1.05，在通過仿真可得在Ts=1時(shí)，KK=6.326，TK=0.65故可得：Kp=5.6 KI=0.42 Kd=0.63其初次仿真曲線圖如圖5.2所示。初次仿真曲線圖如圖5.2由響應(yīng)曲線可知，此時(shí)系統(tǒng)雖然穩(wěn)定，但是暫態(tài)性能較差，超調(diào)量過大，且響應(yīng)曲線不平滑。因此可以通過減小采樣周期，使響應(yīng)曲線平滑；然后再增大積分時(shí)間常數(shù)來保證系統(tǒng)穩(wěn)定；減小比例系數(shù)和微分時(shí)間常數(shù)，以減小系統(tǒng)的超調(diào)。再次計(jì)算得：Kp=5.0 KI=0.4 Kd=0.5其仿真曲線圖如圖5.3所示。圖5.3 仿真曲線圖第