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1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 控制计算机辅助设计课程设计报告 饮水机的温度控制系统仿真 姓名： 袁佳泉 学院： 自动化 学号： 912110200330 指导老师： 张益军 一，饮水机温度控制系统的特性饮水机温度控制系统是闭合的反馈系统。温控系统主要由温度传感器、温度控制器、执行装置、被控对象四个部分组成，其系统结构图如图1-1所示。执行机构设置水温实际温度控制器被控对象温度传感器 图1.1 被控制对象：加热管 控制器：PID调节 温度传感器检测：检测水温 执行机构：控制开关，改变饮水机通电和断电的时间，进而改变水温（时间比为)二，饮水机温度控制系统的数学模型 理论分析和查阅
2、资料得到，饮水机的加热管可以用一个一阶惯性环节和一延时环节来近似代替，用于饮水机工作是基本密封，忽略其他扰动因素，输入的电功率可以认为全部用于加热管的升温，其数学模型为 Gc(s)=Ke-s/T1s+1执行机构PID G（s）被控对象Gc(s) T -检测元件H（s） 可得闭环传递函数Tc= PID G（s）=KP+KI/s+KD*s KP比例增益， KI积分增益， KD微分增益三，温度控制系统的simulink仿真 简化模型，设置T1=300，设定的温度为85C,H（s)=1，=11. 无PID 实际温度只有设置温度的一半2. 加入PID调节 2.1P控制设置KP=20,KI,KD=0; 系
3、统稳定值与输入85 C相差5C比例增益KP增大会使得系统响应速度快，KP偏大，震荡次数变多，调节时间变长；KP偏小，又会使系统动作缓慢2.2 PI控制设置KP=20，KI=0.1系统稳定值基本与输入相等超调量%=*100%=10.6%过大2.3 PID控制设置KP=20，KI=0.1,KD=0.2 此时输出跟输入基本相等 注：PID参数设置采用试凑法。仿真采用定步长，四阶龙格库塔法。四，饮水机温度控制系统相关性能指标计算 延时时间 td=13s 峰值时间 tp=59s 上升时间 tr=24-3.5=20.5s 超调量 %=*100%=1.6% G（s）=KP+KI/s+KD*s=20+0.1/s+0.2s ess=0五，参考资料 现代控制系统第十版 多尔夫著 控制系统仿真 郑恩让著 /
