1. 研究目的与意义
随着科学技术的发展和工业生产水平的提高,在冶金,化工，机械等各类工业控制过程中, PID控制算法得到了广泛的使用。
在很多情况下，只需采用商品化的常规调节器进行PID控制就可以实现其控制任务。
计算机电机转速PID网络控制系统由电机对象、网络系统、接口控制电路和微型计算机等部分组成。
2. 课题关键问题和重难点
需要在windowXP的环境以及VISualC 6.0语言，编写电机控制的综合实验程序。而且对于电机的控制要求超调量低于3%。在计算机控制理论中要用PID调节控制算法实现。由电机对象、网络系统、接口控制电路和微型计算机等部分组成。系统中电机装置为被控对象，计算机用作数字控制器，通过网络和输入输出接口连接。
难点：（１）超调量的计算（低于3%）和验证
3. 国内外研究现状（文献综述）
PID控制算法是微机化控制软件系统的一个重要组成部分，整个系统的控制功能主要由控制算法来实现。目前提出的控制算法有很多种。根据偏差的比例(P),积分(I), 微分(D)进行控制，称为PID控制。实际运行经验和理论分析都表明PID控制能满足相当多工业对象的控制要求，至今仍是一种应用最广的控制算法。PID控制原理:比例(P)控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。积分(I)控制 在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入积分项。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样,即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此,比例积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分(D)控制 在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化超前，即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入比例项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是微分项，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例 微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例 微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。采用模拟或数字控制方式对生产过程的某-或某些物理参数进行的自动控制，称为过程控制。在模拟控制系统中,以微型计算机来代替模拟调节器,就构成了微机过程控制系统。在模拟控制系统中，调节器最常用的控制规律是PID控制。常规PID控制系统由模拟PID调节器，执行机构及控制对象组成。各校正环节的作用是:(1)比例环节即时成比例地反映控制系统的偏差信号e(t);偏差- -旦产生, 调节器立即产生控制作用以减小偏差。(2)积分环节主要用于消除静差,提高系统的误差度。积分作用的强弱取决于积分时差常数T1o T越大，积分作用越弱，反之则越强。(3)微分环节能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间。其主要优点:(1)将干扰加到副回路中，由副回路控制对其进行抑制;(2)副回路中参数的变化，由副回路给予控制,对被控量的影响大为减弱;(3)副回路的惯性由副回路给予调节，因而提高了整个系统的响应速度。由于计算机具有很强的信息处理及逻辑判断的能力，因此可以在PID基本算法的基础上做许多改进，对生产过程实现更有效和质量更高的控制。
参考文献:
[1] 梁新荣，吴智铭电加热炉温度单片机控制系统的研制.电气传动[J]. 2000[2] 张开生，郭国法.单片机温度控制系统的设计. 微计算机信息[J]. 2005
4. 研究方案
（１）设计方案：首先准备好硬件（计算机，数据采集卡以及电机装置）。链接完成后用windowXP系统下的Visual C 编写链接程序，以PID算法为主要计算法。同时可以用MATLAB模拟运行把超调量降到３％以下为准。我方主设计对象端的程序编程，以计算机为数字控制器，实现计算机转速PID网络控制。最后与控制端的程序搭桥，实现最后的完整的PID网络控制。
（２）设计构想
１：硬件（暂想）设计
5. 工作计划
第1周：接受任务书，按要求查找相关资料；
第2周：阅读相关资料，理解有关内容，撰写开题报告；
第3周：复习资料如《C语言程序设计》，《自动控制原理》，《计算机控制技术》，《计算机网络》；
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