計(jì)算機(jī)控制簡(jiǎn)答+畫圖

PAGEPAGE1計(jì)算機(jī)控制簡(jiǎn)答+畫圖范文第一篇：計(jì)算機(jī)控制簡(jiǎn)答+畫圖范文1.PID改進(jìn)措施：(1)積分改進(jìn)：①消除積分不靈敏區(qū)②積分分離PID算法③抗積分飽和④梯形積分(2)微分改進(jìn)：①微分先行PID控制算法②實(shí)際微分PID控制算法2.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)涉及哪些領(lǐng)域的知識(shí)？各起的作用？(1)計(jì)算機(jī)技術(shù)：作為一種工具完成軟件和硬件的要求(2)控制技術(shù)：提供理論，分析基礎(chǔ)(3)檢測(cè)技術(shù)：提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)執(zhí)行檢測(cè)(4)工程技術(shù)：提供計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)被控對(duì)象，進(jìn)行控制分析3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)如何保證手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換？①為了實(shí)現(xiàn)從手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)平衡無(wú)擾動(dòng)切換，在手動(dòng)狀態(tài)下，盡管并不進(jìn)行PID計(jì)算，但應(yīng)使給定值跟蹤被控量，同時(shí)也要把歷史數(shù)據(jù)清零。還要使u(k-1)跟蹤手動(dòng)控制量。②當(dāng)自動(dòng)切向軟手動(dòng)時(shí)，只要計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序正常工作，就能自動(dòng)保證無(wú)擾切換。4.現(xiàn)事故如何使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)查找原因(1)在報(bào)警信息里查找有哪些物理量發(fā)生異常(2)數(shù)據(jù)庫(kù)趨勢(shì)界面里看哪些數(shù)據(jù)突變異常(3)查看計(jì)算機(jī)軟件是否跑飛(4)查看數(shù)據(jù)采集板，處理單元是否有問題(5)查看計(jì)算機(jī)是否出現(xiàn)故障(6)查看接口電路是否能正常工作(7)傳感器能否正常工作(8)計(jì)算機(jī)能否進(jìn)行正常通訊5.純滯后補(bǔ)償算法設(shè)計(jì)思想①建立過程的動(dòng)態(tài)特性模型，并將模型加入反饋控制系統(tǒng)中，有延遲的一部分用于抵消被延遲的被控量，無(wú)延遲部分反映到調(diào)節(jié)器讓調(diào)節(jié)器提前動(dòng)作，從而明顯減少超調(diào)量和加快調(diào)節(jié)過程。②可以把滯后時(shí)間的影響去掉，實(shí)現(xiàn)對(duì)純滯后對(duì)象的控制。6.單回路計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用？(1)數(shù)字計(jì)算機(jī)D/A執(zhí)行機(jī)構(gòu)測(cè)量變送A/D(2)各部分作用：①數(shù)字計(jì)算機(jī)：進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，對(duì)產(chǎn)生過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控、監(jiān)督和管理，并且保證實(shí)時(shí)性和可靠性。②D/A：把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量電信號(hào)，以控制相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，達(dá)到計(jì)算機(jī)控制的目的。③執(zhí)行機(jī)構(gòu)：接收計(jì)算機(jī)輸出的控制信號(hào)并實(shí)施于被控生產(chǎn)過程，使其按預(yù)先規(guī)定的控制要求正常工作。④測(cè)量變送：將相應(yīng)的被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成可以運(yùn)轉(zhuǎn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。⑤A/D：把工業(yè)生產(chǎn)控制現(xiàn)場(chǎng)送來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接收的數(shù)字信號(hào)，完成現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集與轉(zhuǎn)換功能。7.如何保障計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行？保證控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，其中包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制決策、實(shí)時(shí)控制輸出；保證控制系統(tǒng)的冗余性，要求用雙機(jī)工作，以保證系統(tǒng)長(zhǎng)期不間斷的工作。8.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性如何保證？(1)保證實(shí)時(shí)性須經(jīng)歷三個(gè)步驟：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)控制決策實(shí)時(shí)控制輸出(2)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及監(jiān)控軟件具有時(shí)間驅(qū)動(dòng)能力和事件驅(qū)動(dòng)能力，即在一定的周期時(shí)間內(nèi)對(duì)所有事件進(jìn)行巡檢掃描，同時(shí)又可以隨時(shí)響應(yīng)事件的中斷請(qǐng)求，并且計(jì)算機(jī)具有多任務(wù)處理能力。9.計(jì)控制系統(tǒng)包括？計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)過程輸入輸出設(shè)備及生產(chǎn)過程3個(gè)部分組成①工業(yè)控制機(jī)：由硬件和軟件組成；硬件由控制計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成,軟件由系統(tǒng)軟件,支持軟件和應(yīng)用軟件組成②過程輸入輸出設(shè)備:分為模擬量輸入輸出通道和開關(guān)量輸入輸出通道③生產(chǎn)過程:被控對(duì)象,測(cè)量變送器,執(zhí)行機(jī)構(gòu),電氣開關(guān)等裝置第二篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程綜述09熱工一班姚躍輝20XX10610118計(jì)算機(jī)控制是自動(dòng)控制理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。自動(dòng)控制技術(shù)在許多工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，但是由于生產(chǎn)工藝日益復(fù)雜，控制品質(zhì)的要求越來越高，簡(jiǎn)單的控制理論有時(shí)無(wú)法解決復(fù)雜的控制問題。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用促進(jìn)了控制理論發(fā)展，先進(jìn)的控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合推動(dòng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)不斷前進(jìn)。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)與傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、微電子技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表、軟件技術(shù)以及自控理論的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制的技術(shù)水平大大提高，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用突飛猛進(jìn)。利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，人們可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，完成常規(guī)控制技術(shù)無(wú)法完成的任務(wù)，微型計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航空航天以及日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。可以說，21世紀(jì)是計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)獲得重大發(fā)展的時(shí)代，大到載人航天飛船的研制成功，小到日用的家用電器，甚至計(jì)算機(jī)控制的家庭主婦機(jī)器人，到處可見計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展日新月異，作為現(xiàn)代從事工業(yè)控制和智能儀表研究、開發(fā)及使用的技術(shù)人員，必須不斷學(xué)習(xí)，加快知識(shí)更新的速度，才能適應(yīng)社會(huì)的需要，才能在工業(yè)控制領(lǐng)域里繼續(xù)邀游。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)參與控制并借助一些輔助部件與被控對(duì)象相聯(lián)系，以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。這里的計(jì)算機(jī)通常指數(shù)字計(jì)算機(jī)，可以有各種規(guī)模，如從微型到大型的通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)。輔助部件主要指輸入輸出接口、檢測(cè)裝置和執(zhí)行裝置等。與被控對(duì)象的聯(lián)系和部件間的聯(lián)系，可以是有線方式，如通過電纜的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系；也可以是無(wú)線方式，如用紅外線、微波、無(wú)線電波、光波等進(jìn)行聯(lián)系。被控對(duì)象的范圍很廣，包括各行各業(yè)的生產(chǎn)過程、機(jī)械裝置、交通工具、機(jī)器人、實(shí)驗(yàn)裝置、儀器儀表、家庭生活設(shè)施、家用電器和兒童玩具等?？刂颇康目梢允鞘贡豢貙?duì)象的狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)過程達(dá)到某種要求，也可以是達(dá)到某種最優(yōu)化目標(biāo)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)（通常稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）來實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于工業(yè)控制機(jī)的輸入和輸出時(shí)數(shù)字信號(hào)，而現(xiàn)場(chǎng)采集到得信號(hào)或送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)大多是模擬信號(hào)，因此與常規(guī)的按偏差控制的閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要有莫屬轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器這兩個(gè)環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)把通過測(cè)量元件、變送單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器送來的數(shù)字信號(hào)，直接反饋到輸入端與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后根據(jù)要求按偏差進(jìn)行運(yùn)算，所得到數(shù)字量輸出信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，使被控變量穩(wěn)定在設(shè)定值上。這種系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程兩大部分組成。工業(yè)控制機(jī)硬件指計(jì)算機(jī)本身及外圍設(shè)備。硬件包括計(jì)算機(jī)、過程輸入輸出接口、人機(jī)接口、外部存儲(chǔ)器等。軟件系統(tǒng)是能完成各種功能計(jì)算機(jī)程序的總和，通常包括系統(tǒng)軟件跟應(yīng)用軟件。（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在這種應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)只承擔(dān)數(shù)據(jù)的采集跟處理工作，而不直接參與控制。它對(duì)生產(chǎn)過程各種工藝變量進(jìn)行巡回檢測(cè)、處理、記錄及變量的超限報(bào)警，同時(shí)對(duì)這些變量進(jìn)行累計(jì)分析和實(shí)時(shí)分析，得出各種趨勢(shì)分析，為操作人員提供參考。（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)根據(jù)控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，然后將結(jié)果經(jīng)過過程輸出通道，作用到被控對(duì)象，從而使被控變量符合要求的性能指標(biāo)。與模擬系統(tǒng)不同之處在于，在模擬系統(tǒng)中，信號(hào)的傳送不需要數(shù)字化；而數(shù)字系統(tǒng)必須先進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出控制信號(hào)也必須進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后才能驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)有較強(qiáng)的計(jì)算能力，所以控制算法的改變很方便。微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門跨學(xué)科以及應(yīng)用性、技術(shù)性、綜合性都很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，要求具備較強(qiáng)的自動(dòng)控制理論、微型計(jì)算機(jī)原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。通過學(xué)習(xí)，要求掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理和分析設(shè)計(jì)方法，具備基本的設(shè)計(jì)技能，能夠設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)該課程對(duì)我們工科專業(yè)的學(xué)生是十分重要而有用的。09熱工(1)班姚躍輝第三篇：計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告（推薦）計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)二最少拍控制系統(tǒng)1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖2-1單位階躍輸入下最少拍有紋波控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)模型圖2-2單位階躍輸入下最少拍有紋波控制器輸出圖2-3單位階躍輸入下最少拍有紋波系統(tǒng)輸出圖2-4單位階躍輸入下最少拍無(wú)紋波控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)模型圖2-5單位階躍輸入下最少拍無(wú)紋波控制器輸出圖2-6單位階躍輸入下最少拍無(wú)紋波系統(tǒng)輸出2.思考與分析（1）最少拍受什么限制而使調(diào)整節(jié)拍增加？答：設(shè)計(jì)出來的最少拍控制系統(tǒng)，在有限拍后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，只保證了在最少的幾個(gè)采樣周期后系統(tǒng)的響應(yīng)在采樣點(diǎn)時(shí)是穩(wěn)態(tài)誤差為零，而不能保證在任意兩個(gè)采樣點(diǎn)之間的穩(wěn)態(tài)誤差為零，即最少拍控制系統(tǒng)在采樣時(shí)間精確的跟蹤輸入信號(hào)。所以最少拍受輸入函數(shù)階數(shù)的限制而使調(diào)整節(jié)拍增加，即輸入函數(shù)的階數(shù)越高，調(diào)解時(shí)間越長(zhǎng)。（2）無(wú)紋波系統(tǒng)對(duì)控制器有何要求？答：最少拍無(wú)波紋對(duì)控制器有如下約束條件：1.被控對(duì)象G(S)有足夠的積分環(huán)節(jié)。若輸入為速度輸入函數(shù)，被控對(duì)象G(s)的穩(wěn)態(tài)輸出也應(yīng)為速度函數(shù)，因此就要求G(s)中至少有一個(gè)積分環(huán)節(jié)。若輸入為加速度輸入函數(shù)，則被控對(duì)象G(s)的穩(wěn)態(tài)輸出也應(yīng)為加速度函數(shù)，要求G(s)中至少有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)。所以最少拍無(wú)紋波控制能夠?qū)崿F(xiàn)的條件是被控對(duì)象G(S)有足夠的積分環(huán)節(jié)。2.(z)必須包含G(z)中的圓外圓內(nèi)全部零點(diǎn)N(z)。（3）分析不同輸入信號(hào)對(duì)最小拍控制系統(tǒng)的影響。答：在單位階躍函數(shù)作用下，輸出響應(yīng)經(jīng)過一個(gè)采樣周期T，輸出與輸入完全跟蹤，即調(diào)整時(shí)間為一拍。同理在單位速度作用下經(jīng)過兩個(gè)采樣周期T，輸出與輸入完全跟蹤，即調(diào)整時(shí)間為二拍。在單位加速度作用下經(jīng)過三個(gè)采樣周期T，輸出與輸入完全跟蹤，即調(diào)整時(shí)間為三拍。即輸入函數(shù)的階數(shù)越高，調(diào)整時(shí)間越長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)三純滯后控制實(shí)驗(yàn)1．實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖3-1純滯后控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)模型圖3-2純滯后系統(tǒng)控制器輸出圖3-3純滯后控制系統(tǒng)輸出2.思考與分析（1）純滯后控制系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)有無(wú)超調(diào)？為什么？答：純滯后控制系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)有超調(diào)。因?yàn)楸豢貙?duì)象中的純滯后部分作用在時(shí)間坐標(biāo)上推移了一個(gè)時(shí)間僅將控制，被控對(duì)象具有純滯后特性，時(shí)間常數(shù)很大，而被控對(duì)象的滯后時(shí)間會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，動(dòng)態(tài)性能變壞，即會(huì)引起超調(diào)和持續(xù)的振蕩，因而純滯后控制系統(tǒng)對(duì)階躍信號(hào)也有一定的超調(diào)。（2）純滯后控制與PID控制有什么本質(zhì)區(qū)別？答：1.純滯后控制：由于對(duì)象存在較大的純滯后，采用單回路PID控制效果不佳。但常規(guī)單回路PID控制對(duì)一般對(duì)象控制效果較為理想，是生產(chǎn)過程中常用的一種控制方法。2.PID控制：比例控制能迅速反應(yīng)誤差，從而減小穩(wěn)態(tài)誤差。但是，比例控制不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。比例放大系數(shù)的加大，會(huì)引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分控制，只要系統(tǒng)有誤差存在，積分控制器就不斷地積累，輸出控制量，以消除誤差。但是積分作用太強(qiáng)會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)加大，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。微分控制可以減小超調(diào)量，克服振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高，同時(shí)加快系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，減小調(diào)整時(shí)間，從而改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。應(yīng)用PID控制，必須適當(dāng)?shù)卣{(diào)整比例放大系數(shù)KP，積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD，使整個(gè)控制系統(tǒng)得到良好的性能。純滯后控制部分的達(dá)林算法是基于離散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，按照期望的傳遞性能設(shè)計(jì)控制器達(dá)到改善性能的目的，PID控制算法是基于連續(xù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。第四篇：計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告中國(guó)石油大學(xué)計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：20XX.11.30成績(jī)：班級(jí)：自動(dòng)化08-4姓名：陳方光學(xué)號(hào)：08071402實(shí)驗(yàn)一基于NI6008的數(shù)據(jù)采集1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪斫饣居?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成，學(xué)會(huì)使用MATLAB和NI6008進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)箱、NI6008數(shù)據(jù)通訊卡、Matlab軟件、計(jì)算機(jī)3．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）使用計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)箱搭建二階被控對(duì)象，并測(cè)試對(duì)象特性（2）在Matlab中設(shè)計(jì)數(shù)字PID控制器，對(duì)上述對(duì)象進(jìn)行控制4.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）選擇合適的電阻電容，參考如下電路結(jié)構(gòu)圖，在計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)箱上搭建二階被控對(duì)象，使得其被控對(duì)象傳遞函數(shù)為建議數(shù)值：R1=20XXΩ，R2=20XXΩ,C1=1μＦ，R4=300kΩ,R5=500kΩ，C2=1μＦ.（2）測(cè)試NI6008數(shù)據(jù)通訊卡，確保數(shù)據(jù)輸入輸出通道正常。（3）使用MATLAB和OPC通訊技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集:（4）編寫程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的定時(shí)采集和顯示。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果1)測(cè)試NI6008數(shù)據(jù)通訊卡首先將NI6008數(shù)據(jù)采集卡的AI負(fù)端與GND端短接，然后通過usb數(shù)據(jù)線連接計(jì)算機(jī)，打開opc端口調(diào)試工具，添加NI數(shù)據(jù)采集卡，添加自己所需的輸入、輸出端口，通過向輸入端強(qiáng)制寫入1，觀察AO端口顯示數(shù)據(jù)，能較精確的跟蹤輸入數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)采集完好。2)使用matlab和opc進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及其顯示在Matlab中讀寫數(shù)據(jù)：da=opcda(‘localhost’,‘NIUSB-6008.Server’);%定義服務(wù)器connect(da);%連接服務(wù)器grp=addgroup(da);%添加OPC組itmRead=additem(grp,‘Dev1/AI0’);%在組中添加數(shù)據(jù)項(xiàng)itmWrite=additem(grp,'Dev1/AO0');%在組中添加數(shù)據(jù)項(xiàng)r=read(itmRead);y(1)=r.Value;%讀取數(shù)據(jù)項(xiàng)的值Write(itmWrite,1);%向數(shù)據(jù)項(xiàng)中寫值disconnect(da);%斷開服務(wù)器關(guān)于定時(shí)器的問題t=timer(‘TimerFcn’,@myread,‘Period’,0.2,‘ExecutionMode’,‘fixedRate’);%定義定時(shí)器start(t)%打開定時(shí)器out=timerfind;%尋找定時(shí)器stop(out);%停止定時(shí)器delete(out);%刪除定時(shí)器將讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并動(dòng)態(tài)顯示于圖中:functionmyread(obj,event)globalttkydagrpitmReadTsitmWriter=read(itmRead);k=k+1;tt(k)=(k-1)*Ts;y(k)=r.Value;holdonplot(tt,y)ifk>70/TsWrite(itmWrite,0);num=[1.484];den=[46.4067,15.994,1];[y,t]=step(tf(num,den),1:0.2:70);plot(t,y)out=timerfind;stop(out);delete(out);disconnect(da);end表1：數(shù)據(jù)采集表采集數(shù)采集數(shù)采集數(shù)時(shí)間據(jù)時(shí)間據(jù)時(shí)間據(jù)時(shí)間0.000.004.001.678.001.6712.000.20XX.024.20XX.678.20XX.6612.20XX.400.744.401.678.401.6812.400.601.304.601.678.601.6712.600.801.524.801.678.801.6712.801.001.625.001.669.001.6713.001.20XX.645.20XX.679.20XX.6813.20XX.401.665.401.669.401.6713.401.601.675.601.679.601.6613.601.801.665.801.659.801.6713.802.001.676.001.6410.001.6714.002.20XX.666.20XX.6610.20XX.6814.20XX.401.686.401.6610.401.6814.402.601.676.601.6610.601.6614.602.801.676.801.6610.801.6714.803.001.667.001.6711.001.6715.003.20XX.677.20XX.6711.20XX.6715.20XX集數(shù)據(jù)時(shí)間1.6816.001.6616.20XX.6616.401.6816.601.6616.801.6717.001.6717.20XX.6617.401.6617.601.6617.801.6618.001.6618.20XX.6718.401.6718.601.6718.801.6719.001.6819.20XX集數(shù)據(jù)1.671.661.671.671.661.671.661.661.671.671.671.641.671.671.671.671.653.403.603.804.001.671.671.671.677.407.607.808.001.671.661.671.6711.401.6811.601.6611.801.6812.001.6815.401.6515.601.6615.801.6616.001.6719.401.6719.601.6719.801.6720XX01.67Matlab繪圖如下：圖表1開環(huán)數(shù)據(jù)讀取顯示曲線6.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過本次實(shí)驗(yàn)我理解基本計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成，學(xué)會(huì)使用MATLAB和NI6008進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，以及實(shí)驗(yàn)電路的搭建，如何設(shè)計(jì)PID算式使二階對(duì)象完成相應(yīng)的功能，并且測(cè)試了對(duì)象的特性。復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)的東西，能做到活學(xué)活用，搭建實(shí)際模型來完成模擬實(shí)驗(yàn)。中國(guó)石油大學(xué)計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期：20XX.11.30成績(jī)：班級(jí)：自動(dòng)化08-4姓名：陳方光學(xué)號(hào)：08071402實(shí)驗(yàn)二數(shù)字PID算法的實(shí)現(xiàn)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜ID控制器，實(shí)現(xiàn)PID算法，深入了解PID參數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制效果的影響2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)箱、NI6008數(shù)據(jù)通訊卡、Matlab軟件、計(jì)算機(jī)3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）在實(shí)驗(yàn)一基礎(chǔ)上編制PID數(shù)字控制器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。Te(k)2e(k1)e(k2)uu(k)u(k1)kpe(k)e(k1)e(k)T()dTiT（2）進(jìn)行PID參數(shù)的整定分析：a)取消積分和微分作用，分析比例系數(shù)數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響b)保持比例系數(shù)不變，分析積分作用對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響c)保持比例系數(shù)和積分時(shí)間不變，分析微分作用對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響d)運(yùn)用所學(xué)的PID參數(shù)整定方法，確定一組控制性能良好的PID參數(shù)4.實(shí)驗(yàn)要求（1）實(shí)驗(yàn)過程中要記錄實(shí)驗(yàn)曲線，標(biāo)注控制系統(tǒng)輸出的性能指標(biāo)（2）總結(jié)PID參數(shù)對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響（3）分析理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異，如有誤差分析原因。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果a)純比例控制分析：對(duì)比分析上圖可知：Kp越大，比例作用越強(qiáng)，比例動(dòng)作越快，上升時(shí)間和延遲時(shí)間越短，調(diào)節(jié)時(shí)間峰值時(shí)間也相應(yīng)減少，且穩(wěn)態(tài)誤差減小，但超調(diào)量增大，系統(tǒng)易發(fā)生振蕩，甚至發(fā)散。由于是純比例作用，故系統(tǒng)穩(wěn)定后存在余差，被控變量不可能回到原來的值上（在本系統(tǒng)中不可能穩(wěn)定到1），且由于仿真電路干擾的存在，響應(yīng)曲線存在較大的毛刺。b)比例不變，變積分控制分析：從表中可知，在Kp相同，Ti不同的情況下,Ti越大，積分作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的上升時(shí)間，延遲時(shí)間，調(diào)節(jié)時(shí)間和峰值時(shí)間均越大，系統(tǒng)的響應(yīng)越慢，動(dòng)態(tài)性能越差，但是系統(tǒng)的超調(diào)量卻越小，甚至小到不存在，系統(tǒng)地穩(wěn)定性能提高。加入積分環(huán)節(jié)后，對(duì)比表中數(shù)據(jù)可知，積分環(huán)節(jié)可以使系統(tǒng)的上升時(shí)間，調(diào)節(jié)時(shí)間，延遲時(shí)間，峰值時(shí)間變長(zhǎng)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能變差，而超調(diào)量減小，穩(wěn)態(tài)性能得到提高。c)比例、積分不變，變微分控制分析：從表中數(shù)據(jù)可知，第一，由于微分作用的存在，響應(yīng)曲線的起始階段呈現(xiàn)尖銳的波峰，之后曲線也呈衰減振蕩；第二，保持Kp、Ti不變，增大Td,系統(tǒng)的上升時(shí)間上升，微分控制不直接影響穩(wěn)態(tài)誤差，但它增加了系統(tǒng)的阻尼，因?yàn)槿菰S采用比較大的增益K值，這將有助于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的改善。PID具有PD和PI雙重作用，能夠較全面地提高系統(tǒng)的控制性能，是一種應(yīng)用比較廣泛的控制器。PID控制器除了提高系統(tǒng)型別之外，還提供了兩個(gè)負(fù)實(shí)零點(diǎn)，從而較PI控制器在提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能方面有更大的優(yōu)越性。因此，在工業(yè)控制設(shè)計(jì)中，PID控制器得到了非常廣泛的應(yīng)用。一般來說，PID控制器參數(shù)中，I部分應(yīng)發(fā)生在系統(tǒng)頻率特性的低頻段，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；D部分發(fā)生在系統(tǒng)頻率特性的中頻段，以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。6.實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過這次實(shí)驗(yàn)，我熟悉了PID控制器，實(shí)現(xiàn)了PID算法，深入了解了PID