基于虚拟仪器的PID控制系统实现.pdf

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1、第23卷第4期机电产品开簋与钏崭V01．23，No．4星鱼!里至三旦堕!!竺竺竺苎!!!!竺!!!!竺!!坚2苎些!竺型!型竺!唑：兰Q!里文章编号：1002—6673(2010)04—164—03基于虚拟仪器的PlD控制系统实现金岷(中冶南方工程技术有限公司．湖北武汉430223)摘要：提出了一种基于虚拟仪器的数字PlD控制系统。相对传统连续PID控制系统而言，具有良好的人机交换界面，控制精度高，稳定性好．可移植性强等优点。虚拟仪器技术是计算机技术和传统的仪器仪表相结合的产物，是全新概念的最新一代测量仪器。用虚拟仪器

2、图形化编程软件Lab—view实现数字PID控制系统．是全新概念的技术突破。文中给出的该技术的应用与锅炉供热系统，其软件界面形象生动，并且编程简单，硬件采用技术成熟的NIDAQ设备，可靠，灵活。可根据用户不同的要求随时调整控制方式。应用广泛。关键词：虚拟仪器；Labview；PID控制；锅炉供热系统中图分类号：TP391．9文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010．04．066APIDControlSystemBasedonVirtualInstrumentJINMin(Wisd

3、riEngineeringandResearchIncorporationLimited，WuhanHubei430223，China)Abstract：ThispaperpresentsaPIDcontrolsystembasedonvirtualinstrument．ComparedtothetraditionalcontinuousPIDcontrolsystem，thepresentedsystemhastheadvantagesofhighcon仃olaccuracy，goodstabihtyandhasex

4、cenentalternatinginterfacebetweenmanandcomputer．Virtualinstrumenttechnologyisthecombineofcomputerscienceandinstrumenttechnology．Itisanewconceptbreakthrough．Thenewdi百talPIDcontrolsystempresentedinthispaperisbasedonNIdataacquisitionequipment．Asanapphcation，itisuse

5、dinboilerheatingsystem．TheresultsshowthatitcanadjusttheparametersaccordingtotherequirementofIlserflexiblyandrehably．Keywords：virtualinstmment；Labview；PIDcontrol；boilerheatingsystemO引言在连续控制系统中，PID控制算法得到了广泛的应用，是技术最成熟的控制方法。其调节原理简单，易于整定，使用方便，广泛应用于机电、冶金、机械、化工等各个生产部门。

6、当被控对象的结构和参数不能完全掌握或得不到精确数学建模时，经典控制技术难以采用，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定。这种情况最为适用PID控制技术。Labview是实验室虚拟仪器集成环境(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)的简称．具有简洁图形化编程环境和强大的功能。广泛的应用与数据采集与控制、信号处理、数据显示、数据分析等领域。采用虚拟仪器技术。有以下有点：①突破了传统仪器在收稿日期：2010—05—14作者简介：金岷(1975-)，硕士研究

7、生。研究方向：控制。164工业过程数据处理、显示、存储等方面的限制；②利用计算机丰富的软件资源，增加了系统灵活性；(爹通过软件技术和相应数值算法．实时、直接地对测试数据进行各种分析和处理，通过图形用户界面技术，做到人机对话胴。1PlD控制原理PID是根据系统误差利用比例，微分，积分计算出空值量进行控制。比例。积分，微分这三个环节又互相独立。有各自不同的作用，在现场可以根据实际情况来选择使用．也可以灵活配置系统参数。PID是当前工业控制中应用最广泛的算法，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便。尤其是当被控对象的结构和

8、参数不能建立精确的数学模型时，经典控制理论难以采用，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。如图l所示，在PID控制系统中被控制的系统参数叫做过程变鼍PV．我们被控制的过程变量指定的理想值叫做设定点SP。PID控制器确定一个对被控系统的输出量U．驱动过程变量·测试与控制·接近设定点f3】