发布时间 : 星期日 文章计算机控制实验更新完毕开始阅读
2.1启动计算机，在桌面双击图标“THBDC-1”，运行实验软件； 2.2顺序点击虚拟示波器界面上的“本编程器)；
2.3在脚本编辑器窗口的文件菜单下点击“打开”按钮，并在“计算机控制算法VBS\\计算机控制技术基础算法”文件夹下选中“串级控制”脚本程序并打开，阅读、理解该程序，
2.4点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“启动”；用虚拟示波器观察图5-2中u1 、u2输出端各自的响应曲线。然后用逐步逼近法（参考本实验附录3的参数整定）整定串级控制系统的主调节器和副调节器相应的P、I、D参数。在整定过程中，注意观察参数的变化对系统动态性能的影响；
2.5 将串级控制的脚本程序语句“WriteData op1 ,1”中的op1(加副控制器时)输出改为op(不加副控制器时)输出，然后重复操作步骤2.4，并比较加副控制器前后被控参数的控制效果；
2.6 实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。 六、实验报告要求
1．绘出实验中二阶被控对象的模拟电路图； 2．根据串级控制器的算法编写脚本程序； 3．绘制实验中被控对象的输出波形。 七、附录
1．被控对象的传递函数及模拟电路
被控对象的传递函数与模拟电路图如图5-2所示。 其传递函数为：G(S)?2．常规的PI控制算法
常规的PI控制律为 u(t)?Kp[e(t)?1Ti”按钮和工具栏上的“”按钮(脚
然后点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“步长设置”，将脚本算法的运行步长设为100ms；
5
(0.5S?1)(2S?1)?e(?)d?]
0t对于用一阶差分法离散后，可以得到常规数字PI的控制算法：
u(k)?u(k?1)?p[e(k)?e(k?1)]?Ie(k)
这里P、I参数分别为P?Kp，I?KpT Ti
图5-2 二阶受控对象的模拟电路图
3．逐步逼近整定法的整定步骤
1) 外环断开，把内环当作一个单闭环控制系统，并按单闭环控制系统的PID控制器参数的整定方法，整定内环PID控制器的参数。
2) 将内环PID控制器参数置于整定值上，闭合外环。如把内环当作外环中的一个等效环节，则外环又成为一个单闭环控制系统，再按单闭环控制系统的PID控制参数的整定方法（如扩充响应曲线法），整定外环PID控制器的参数。
3) 将外环PID控制参数置于整定值上，闭合外环，再按以上方法整定内环PID控制器的参数。至此，完成了一次逼近循环。如控制系统性能已满足要求，参数整定即告结束。否则，就回到步骤2）。如此循环下去，逐步逼近，直到控制系统的性能满足要求为止。
4．串级控制程序的编写与调试示例 dim pv,sv,ei,ex,ey,K,Ti,Td,q0,q1,q2,op
dim pv2,sv2,ei2,ex2,ey2,K2,Ti2,Td2,q20,q21,q22,op1 ‘变量定义 sub Initialize(arg) ‘初始化函数 WriteData 0 ,1 WriteData 0 ,2 end sub
sub TakeOneStep (arg) ‘算法运行函数
pv = ReadData(1) ‘采集卡AD1、2通道的测量值 pv2 = ReadData(2)
sv=2 ‘给定值 K=1 ‘比例系数P Ti=3 ‘积分时间常数I Td=0 ‘微分时间常数D K2=1.2 Ti2=1 Td2=0
Ts=0.1 ‘采集周期
'**********************主控制回路********************************* ei=sv-pv ‘控制偏差 q0=k*(ei-ex) ‘比例项 if Ti=0 then q1=0 else
q1=K*Ts*ei/Ti ‘积分项 end if
q2=k*td*(ei-2*ex+ey) /Ts ‘微分项 ey=ex ex=ei
op=op+q0+q1+q2
if op>4.9 then ‘对主调节器的输出值进行限幅
op=4.9 end if
if op<-4.9 then
op=-4.9 end if
'*************************副控制回路*********************** sv2=op
ei2=sv2-pv2 ‘当前偏差 q20=k2*(ei2-ex2) ‘比例项 if Ti2=0 then q21=0 else
q21=K2*Ts*ei2/Ti2 end if
q22=k2*td2*(ei2-2*ex2+ey2) /Ts ey2=ex2 ex2=ei2
op1=op1+q20+q21+q22
if op1>4.9 then 幅
op1=4.9 end if
if op1<-4.9 then op1=-4.9 end if
WriteData op1 ,1 end sub
sub Finalize (arg) WriteData 0 ,1 end sub
‘积分项 ‘微分项 ‘对副调节器的输出值进行限DA1通道 ‘退出函数 ‘输出值给