PID自整定控制儀的研制與開(kāi)發(fā).pdf_第1頁(yè)
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1、PID控制是最早發(fā)展起來(lái)的控制策略之一,由于其算法簡(jiǎn)單、魯棒性好及可靠性高,至今仍廣泛應(yīng)用于過(guò)程控制和運(yùn)動(dòng)控制中。隨著現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)工況變化頻繁和日益復(fù)雜、需要經(jīng)常對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行不斷整定,以適應(yīng)工藝產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的要求。本論文針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制現(xiàn)狀,研制和開(kāi)發(fā)了PID自動(dòng)整定儀來(lái)解決復(fù)雜工藝裝置的PID參數(shù)整定問(wèn)題。 論文首先闡述PD自動(dòng)整定儀總體方案設(shè)計(jì),軟件采用模塊化設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)初始程序模塊、量程選擇模塊、采樣

2、設(shè)定模塊、模型辨識(shí)模塊、參數(shù)整定模塊等。硬件設(shè)計(jì)選用ARM7LPC2132芯片為核心處理器,CA320240C液晶顯示屏作為系統(tǒng)的顯示單元,完成模擬量采樣、PD自整定運(yùn)算、模擬和數(shù)字控制量輸出、液晶顯示、按鍵設(shè)置、通訊等功能。 論文在查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,對(duì)目前國(guó)內(nèi)外PID控制應(yīng)用狀況和整定方法進(jìn)行了分析和比較,結(jié)合嵌入式系統(tǒng)需要算法簡(jiǎn)單邏輯性強(qiáng)等要求設(shè)計(jì)采用了基于相關(guān)系數(shù)辨識(shí)法的PID自動(dòng)整定算法。該算法主要由兩部分組:

3、相關(guān)系數(shù)辨識(shí)部分和PID最優(yōu)整定部分。相關(guān)系數(shù)辨識(shí)部分包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型辨識(shí)和模型檢驗(yàn)內(nèi)容;PID參數(shù)最優(yōu)整定是一個(gè)基于二次型目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)控制器參數(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)程。采用相關(guān)系數(shù)法辨識(shí)對(duì)象的模型,并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)所設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù),采用H-J模式搜索法尋優(yōu)出最佳PID參數(shù)。研制和開(kāi)發(fā)的PID自動(dòng)整定儀可以在不影響生產(chǎn)過(guò)程條件下對(duì)控制過(guò)程進(jìn)行離線建模,并自動(dòng)整定出優(yōu)化的PID控制參數(shù)。 論文在MATLAB仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,以

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