PID控制器毕业设计

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1、 1 摘 要 本论文以温度控制系统为研究对象设计一个 PID 控制器。PID 控制是迄今为 止最通用的控制方法，大多数反馈回路用该方法或其较小的变形来控制。PID 控 制器（亦称调节器）及其改进型因此成为工业过程控制中最常见的控制器 (至今 在全世界过程控制中用的84%仍是纯PID调节器， 若改进型包含在内则超过90%)。 在 PID 控制器的设计中，参数整定是最为重要的,随着计算机技术的迅速发展， 对 PID 参数的整定大多借助于一些先进的软件，利用虚拟仪器技术,采用 Lab VIEW 图形编程环境,设计了一个数字 PID 程序,用于仿真 PID 控制规律。 可以通 过改变 P、I、D 参数

2、和设定值，观察不同情况下的控制曲线，或在同样参数情况 下比较位置型 PID 与增量型 PID 的控制效果。 关键词关键词： PID 参数整定 ；PID 控制器 ；Lab VIEW； 2 PID controller design based on Lab VIEW Summary Design of temperature control system for the study of this papers a PID controller. PID control method of control is by far the most common, most of the feedba

3、ck loop to control the method or its smaller deformation. PID controller (also known as the regulator) and improved thus became the most common industrial process control controller (so far in the world 84% is still pure PID regulator used in process control, improved included in more than 90%). In

4、the design of PID controllers, tuning is the most important, with the rapid development of computer technology, most of the tuning of PID parameters with the help of a number of advanced software, the use of virtual instrument technology, using Lab VIEW graphical programming environment, design a di

5、gital PID process, PID control for simulation. By changing p, I, d parameters and settings, observing the control curve of different situations or in the same parameter comparison location-incremental PID and PID control. Keywords: PID parameter tuning; PID controller, Lab VIEW; 3 一、一、PIDPID 控制简介控制简

6、介 1.1 PID 控制简介控制简介 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分： 测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控 制系统的响应。 这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更 好地纠正系统，PID （比例 - 积分 - 微分）控制器作为最早实用化的控制器已 有 50 多年历史， 现在仍然是应用最广泛的工业控制器。 PID 控制器简单易懂， 使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 PID 控制器由比例单元（ P ） 、积分单元（ I ）和微分单元（ D ）组成。 其输入 e (t) 与输出 u (t) 的关系为公式（1-1） 公式（1-1） 因此它的传递函数为公式（1-2） 公式（1-2） 比例调节作用：是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立 即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的 比例,使系统的稳定性下降,甚至造