武汉理工大学《仪表与过程控制系统》课程设计说明书
PID参数对于调节过程的影响
比例控制系数Kp对控制性能的影响： （1）对动态性能的影响：
比例控制Kp加大，使系统的动作灵敏速度加快，Kp偏大，振荡次数增多，调节时间加长。当Kp太大时，系统会趋于不稳定。若Kp太小，又会使系统的动作缓慢。 （2）对稳态特性的影响：
加大比例控制Kp，在系统稳定的情况下，可以减小稳态误差ess，提高控制精度，但是加大Kp只是减小ess，却不能完全消除稳态误差。
积分控制Ti对控制性能的影响：
积分控制通常与比例控制或者微分控制联合作用，构成PI控制或PID控制。 （1）对动态特性的影响
积分控制Ti通常使系统的稳定性下降。Ti太小系统将不稳定。Ti偏小，振荡次数较多。Ti太大，对系统性能的影响减小。当Ti合适时，过渡特性会比较理想。 （2）对稳态特性的影响：
积分控制Ti能消除系统的稳态误差，提高控制系统的控制精度。但是若Ti太大时，积分作用太弱，以至不能减小稳态误差。
微分控制Td对控制性能的影响：
微分控制经常与比例控制或积分控制联合作用，构成PID控制或PD控制。 微分控制可以改善动态性能，如超调量减小，调节时间缩短，允许加大比例控制，使稳态误差减小，提高控制精度。
当Td偏大时，超调量较大，调节时间较长。
当Td偏小时，超调量也较大，调节时间也较长。只有合适时才能得到比较满意的过渡过程。
总之，控制规律的选用要根据过程特性和工艺要求来选取，决不是说PID控制规律在任何情况下都具有较好的控制性能，不分场合都采用是不明智的。如果这样做，只会给其它工作增加复杂性，并给参数整定带来困难。当采用PID控制器还达不到工艺要求，则需
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要考虑其它的控制方案。如串级控制、前馈控制、大滞后控制等。
NX 取采样转换值 取设定初值 将NX和初值转化为双字节整数 计算e(k)=ui(k)-ur 计算?Pp=Kp*[e(k)-e(k-1)] k） 计算?Pi(k)=Ki*e（ 返回 e(k-1)←e(k) P(k)=?P(k)+P（k-1） 计算?P(k)=?Pp(k)+?Pi(k)+?Pd(k) 计算?Pd(k)=Kd*[e(k)-2*e(k)+e（k-2）] e(k-2)←e(k-1) 图7-1PID 算法流程图
另外，如果广义对象的传递函数可用下式近似时：
K0??0sGo?eT0s?1 (7-4)
则可根据?0/T0来选择调节器的调节规律：
?0/T0?0.2时，选择比例(P)或者比例积分(PI)调节规律；
0.2??0/T0?1.0时，选择比例微分(PD)或比例积分微(PID)调节规律；
?0/T0?1.0时，采用简单控制系统往往难以满足工艺要求，应采用串级、前馈等复杂控制系统。
7.3调节器参数整定
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调节器参数的工程整定方法有稳定边界法、衰减曲线法、响应曲线法和经验法。这四种整定方法都是以衰减比为4:1(衰减曲线法也考虑了衰减比为10:1的情况)作为最佳指标进行参数整定。对多数简单控制系统来说，这样的整定结果能满足工艺要求。下面对几种方法作简单比较。
响应曲线法只适用于允许被控参数变化范围较大的生产过程。反应曲线法的优点是实验方法比稳定边界法和衰减曲线法的实验容易掌握，实验所需时间比其他方法短。
稳定边界法适用于一般的流量、压力、液位和温度控制系统，但不适用于比例度特别小的过程。对于单容或双容对象，无论比例度多小，调节过程都是稳定的，达不到稳定边界，不适用此法。
衰减曲线法也是在调节器投入运行的情况下进行，不需要系统在稳定边界(临界状态)运行，比较安全，而且容易掌握，能适用于各类控制系统。它的缺点是对于过度过程比较快的系统，衰减比和振荡周期难以准确检测。
经验法的优点是不需要进行专门的实验、对生产过程影响小；缺点是没有相应的计算公式可借鉴，初始参数的选择完全依赖经验、有一定的盲目性。
本系统可以选择以上四种中的任意一种工程整定方法进行调节器的参数整定。
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总结与展望
随着时间将近过去了一个多星期，课程设计也接近了尾声。经过一周半周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做这次课程设计以前觉得这设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，无论是在以后的工作还是生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。同时也明白了人生不可能存在一帆风顺的事，只有自己勇敢地面对人生中的每一个挫折和失败，才能通往自己的罗马大道。
在课程设计的过程中我总会遇到这样那样的问题，我有失落过，烦恼过，悲伤过，但我明白这又是我人生中的一大挑战，角色的转换，这除了有较强的适应力和乐观的生活态度外，更重要的是得益于两年的学习积累和技能的培养。在这里我知道我的将来会有光辉灿烂的一天。在这次毕业设计里，给我仅是初步的经验积累，对于迈向社会远远不够的，我必须做出更大的努力。
虽然在完成本次课程设计的过程中有过失落，有过烦恼，有过悲伤，但在这次毕业设计中也使我们的同学间的关系更进一步，在此期间同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，一起讨论，听听不同的看法不同的意见，这使我们能更好的理解知识，透彻知识，运用知识，因此在这里我要非常感谢帮助我的同学，谢谢你们的帮助，谢谢你们！
在课程设计完成的过程里，我更明白了要做好人生规划的重要性，在此我要有以下几点规划：
一、继续学习，虽然我们即将步入社会，但我们绝不能忘记学习，不仅仅要学习知识，学习技能，还要学习如何与人相处，即将步入社会的我们光有知识技能是不能在这样充满竞争的社会好好发展我们的未来的了，所以我们要学习与人相处，与人共事。
二、也许我们有知识，有技术，但我们缺少的是经验，实际动手的经验，所以我们步入社会后，要不断的积累经验，不断的实践，只有这样我才能在掌握知识的同时把握更多的技术，这样我们才能有更好的发展空间。
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三、学校到社会是一个角色转变的过程，我们是否做好这个心理准备呢？但不管我们是否做好准备我们都将要面对现实，所以我们不仅在思想上认识到我们即将步入社会，即将加入到人与人之间的竞争中去，还要在行为行动上做好步入社会的准备，学校生活注定只是安逸的，学校里我们只是学习为主，而社会呢？我们是为了生存而工作，我们必须随时做好角色转换的准备！
课程设计终于完成了，这让我不由有一种如释重负的感觉，总之我明白了：知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
大学四年就会在这次课程设计总结划上一个圆满的句号。我曾经以为时间是一个不快不慢的东西,但现在我感到时间过的是多么的飞快,大学四年了,感觉就在一眨眼之间结束了我的大学生涯。毕业,最重要的一个过程,最能把理论知识运用到实践当中的过程就数毕业设计了。这也是我们从一个学生走向社会的一个转折。另一个生命历程的开始。
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