《自動(dòng)化專業(yè)導(dǎo)論》實(shí)驗(yàn)要求

《自動(dòng)化專業(yè)導(dǎo)論》實(shí)驗(yàn)要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對(duì)程序運(yùn)行結(jié)果的分析，熟悉控制理論中主要性能指標(biāo)的定義和計(jì)算；通過對(duì)程序中kp通過對(duì)已知控制系統(tǒng)仿真程序的學(xué)習(xí)理解，能夠?qū)Τ绦蜃骱?jiǎn)單修改完成對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的仿真程序設(shè)計(jì)；學(xué)會(huì)對(duì)延時(shí)環(huán)節(jié)的編程。根據(jù)程序流程圖，編寫窮舉法優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)PI控制器參數(shù)的優(yōu)化，并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（優(yōu)秀要求）二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)1】已知某電廠主蒸汽溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。1）根據(jù)已給程序（設(shè)kp=0.5,ki=0.006,kd=4），觀察系統(tǒng)輸出響應(yīng)曲線，計(jì)算該系統(tǒng)的性能指標(biāo)（上升時(shí)間tr2）觀察采樣周期Ts=1，2，5，20，50（可自行設(shè)置數(shù)值）對(duì)系統(tǒng)的影響。3）觀察PID控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響：令ki=0令kp=0.5,k令kp=0.5,【實(shí)驗(yàn)2】若控制系統(tǒng)調(diào)整為如下圖所示，試?yán)L出系統(tǒng)響應(yīng)曲線。1）根據(jù)所給傳遞函數(shù)，修訂所給程序。2）根據(jù)PID經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算，代入上述修訂程序，觀察系統(tǒng)響應(yīng)，并讀出各項(xiàng)性能指標(biāo)。【實(shí)驗(yàn)3】若控制系統(tǒng)調(diào)整為如下圖所示，試?yán)L出系統(tǒng)響應(yīng)曲線。1）編寫遲延程序段，修改實(shí)驗(yàn)2程序；2）計(jì)算，代入上述修訂程序，觀察系統(tǒng)響應(yīng)，并讀出各項(xiàng)性能指標(biāo)?！緦?shí)驗(yàn)4】針對(duì)實(shí)驗(yàn)2所示控制系統(tǒng)，設(shè)系統(tǒng)性能指標(biāo)為。試編寫窮舉法尋優(yōu)程序，找到PI控制器最佳參數(shù)，其中，尋優(yōu)步長(zhǎng)自行設(shè)定。完成所有實(shí)驗(yàn)后，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告重點(diǎn)對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，論點(diǎn)、論據(jù)、結(jié)論要清晰；注：如需評(píng)優(yōu)秀同學(xué)，必須完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3-4。2016年6月

附錄：1.PID傳遞函數(shù)（理想PID數(shù)學(xué)表達(dá)式）（理想微分，工業(yè)參數(shù)整定常用表達(dá)式）（實(shí)際微分，，工業(yè)參數(shù)整定常用表達(dá)式）2.PID參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)公式（華北電力大學(xué)韓璞教授給出）1）對(duì)有自平衡對(duì)