自动控制理论实践.doc

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1、电气与信息工程学院实践基地实践报告黑龙江科技学院综合实践报告实践项目名称自动控制理论实验实践日期2012.4.28—2012.5.4班级电气09—10班学号17号姓名张文洋成绩4电气与信息工程学院实践基地实践报告【实践目的及要求】一.【实践目的】1.在自动控制理论实验基础上，控制实际的模拟对象，加深对理论的理解；2.掌握闭环控制系统的参数调节对系统动态性能的影响；3.构成温度控制装置达到设计要求；4.稳态误差为0；5.能抵抗扰动；6.使被控温度对应电压0~10V可调二．【实验设备】：1．ACCC-I型自动控制理论及

2、计算机控制技术实验装置；2．数字式万用表。三.【实践原理】温度控制系统框图如图2.1所示，由给定、PI调节器、脉宽调制电路、加温室、温度变送器和输出电压反馈等部分组成。在参数给定的情况下，经过PI运算产生相应的控制量，使加温室里的温度稳定在给定值。给定Ug由ACCT-II自动控制理论及计算机控制技术的实验面板上的电源单元U1提供，电压变化范围为1.3V～15V。PI调节器的输出作为脉宽调制的输入信号，经脉宽调制电路产生占空比可调0～100％的脉冲信号，作为对加温室里电热丝的加热信号。温度测量采用Cu50热敏电阻，经

3、温度变送器转换成电压反馈量，温度输入范围为0～200℃,温度变送器的输出电压范围为DC0～10V。根据实际的设计要求，调节反馈系数b，从而调节输出电压。四．实验内容及步骤：实验的接线图如图2.2所示，除了实际的模拟对象和电压表外，其中的模拟电路由4电气与信息工程学院实践基地实践报告ACCT-II自动控制理论及计算机控制技术实验板上的运放单元和备用元器件搭建而成。参考的试验参数（仅供参考）为：R0=R1=R2=100KW，R3=200KW，R4=2MW，R5=10KW，C1=1mF，Rf/Ri=10KW。具体的实验步

4、骤如下：1．先将ACCT-III自动控制理论及计算机控制技术（二）和ACCT-II自动控制理论及计算机控制技术面板上的电源船形开关均放在“OFF”状态。2．利用ACCT-II实验板上的单元电路U9、U15和U10，设计并连接如图2.2所示的闭环系统。需注意的是运放的锁零信号G接－15V。（1）将ACCT-II面板上U1单元的可调电压接到Ug；（2）给定输出接PI调节器的输入，这里参考电路中Kd=0，R4的作用是提高PI调节器的动态特性。（3）经过PI运算调节器输出（0～10V）接到ACCT-III面板上温度的检测和

5、控制单元的脉宽调制的输入端Uin两端，脉宽调制后输出的电压作为加温室里电热丝加热的输入电压。（4）温度变送器通过检测Cu50热敏电阻的温度，然后转换成电压信号，作为反馈信号。温度变送器的输出U0接到电压反馈输入端，同时接到电压表的输入端，通过电压表来观测相应的温度的变化。（5）由于温度变送器的输出的电压为正值，所以反馈回路中接一个反馈系数可调节的反相器。调节反馈系数b=Rf/Ri，从而调节输出的电压Uo。3．连接好上述电路，全面检查线路后，先合上ACCT-III实验面板上的电源船形开关，再合上ACCT-II面板上的

6、船形开关，调整PI参数，使系统稳定，同时观测输出电压变化情况。4．在闭环系统稳定的情况下，外加干扰信号，系统达到无静差。如达不到，则根据PI参数对系统性能的影响重新调节PI参数。5．改变给定信号，观察系统动态特性。图2.2温度控制系统接线图4电气与信息工程学院实践基地实践报告【实验数据及结论】室温电压1.92V给定PI输出PI输入反馈系统输出2.301.37-0.13-2.122.124.002.85-0.28-3.663.666.004.86-0.49-5.425.439.378.01-0.82-8.798.76

7、12.4910.66-0.99-10.0110.00【小结】在这次为期6天的学习中，我们学习了典型环节的电路模拟与软件仿真，典型系统动态性能和稳定性分析，典型环节（或系统）的频率特性，测量性系统串联校正以及温度控制实验和直流电机转速控制实验。在老师的指导下，让我充分的了解了自动控制的本质，从理论上升到实践，使我在动手能力方面有了很大的进步，对于典型环节都有了了解，非常感谢老师的帮助和指导。指导教师评语及成绩：评语：指导教师签名：批阅日期：4