计算机电机转速网络先进PID控制系统 — 现场端开题报告

 2022-11-08 11:52:12

1. 研究目的与意义

PID控制器是一种在工业控制应用领域十分普遍的一种用于反馈的回路部件,它是由比例单元P,积分单元I和微分单元D组合而成,它的基础是比例控制;积分控制可以消除稳态误差(ess),但是这样会使得超调增强,微分控制可以一定程度上加快大惯性系统响应速度,PID控制器是最早实用化的一种控制器,在人类发展史中已经有百年历史,因为PID控制器简单方便实用且易懂,我们在使用过程中不需要精确的系统模型作为其必要条件,因而成为最受欢迎的控制器。

此课题主要以PID控制系统来控制转速网络,我们从中应用到PID的很多知识,我们在完成此课题的时候一定要对转速网络先进PID控制系统要有更加深入的认识。

2. 课题关键问题和重难点

计算机控制系统(Computer Control System),我们简称为(CCS),是一种应用于计算机参与控制并且借助一些辅助部件与被控对象相互联系,用来获得一定控制目的而构成的系统。这里的计算机通常指数字计算机,可以有各种各样的规模,如从微型到大型的通用或专用计算机。辅助部件主要是输入输出接口、检测装置和执行装置等。它就是一种利用计算机来实现工业过程的自动控制系统。在计算机控制系统中,由于工业控制机的输入和输出的数字信号,而从现场采集得到的信号或送到执行机构的信号大多是模拟信号,因此与常规的按偏差控制的闭环负反馈系统相比,计算机控制系统需要数模转换器和摸数转换器这两个环节。

本课题主要是让我们拿出一个有效的编程控制方案,结合有效的程序实现电机转速控制和状态监测等功能,我们在之前的教学中深入学习过PID控制,有过一段实训期,比较容易上手,而C 之前没有学习过,我们在学习如何使用C 上还是有一些难度的。

3. 国内外研究现状(文献综述)

PLC是一种基于数字运算操作的电子系统,具有优越的可靠性能,被广泛的应用于工业控制各领域。机器自动化控制器是OMRON公司从硬件体系和软件体系进行架构设计的一种新型的PLC,给工业控制带来的契机。其中PLC是控制器,PID是对控制对象的一种调节。一般来讲,只要涉及闭环控制的地方,就存在PID调节,而PID调节本身的积分或者微分计算式通过PLC的CPU来计算的,闭环控制的外部信号反馈是到PLC的IO模块。PLC除了能做PID的调节外,还能做逻辑处理,浮点运算,定时,复杂运算,通讯,数据处理等等多个功能。因此PID是PIC众多功能中的一种,这么阐述两者关系或许比较合适。

此课题主要将PID系统与计算机控制系统相结合,对电机转速实行高速、精密和复杂的运动控制。在完成此课题时我们要充分理解计算机控制系统的实际应用。

计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相互联系,以获得一定控制目的而构成的系统。这里的计算机通常指数字计算机,可以有各种规模:微型到大型的通用或专用计算机。辅助部件主要是指输入和输出接口、检测装置和执行装置等。与被控对象的联系和被控对象的联系,可以是有线方式,如通过电缆的模拟信号或者数字信号进行联系;也可以是无线方式。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。

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4. 研究方案

此课题主要围绕PID控制系统进行,我们要从多种途径下了解PID的所有特征和要素,我们主要通过PID来控制电机转速,我们主要采用常规的数字PID控制器的直接数字控制系统,在实际的操作控制的整个过程中通过不断调试PID的参数来达到我们想要的最理想的状态,我们在window网络中,使用C 在客户机和服务器上进行数字传输,并通过使用VC 的程序编译,来控制整个系统运行,并在现场实现所要实现的功能。

5. 工作计划

第一周:根据任务书要求,搜集、查阅相关资料

第二周:完成开题报告,外文翻译

第三周:熟悉资料,调研与分析

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