智能调节器特性实验

智 能 调 节 器使用说明书一、智能调节器性能特点1.采用专用仪表微处理器芯片设计制造，性能稳定可靠。

2.智能化的信号输入方式，可以在线修改输入信号的种类，自动零点补偿。

3.软件校准，无任何可调部件，性能稳定可靠。

4.对于线性信号，可在满量程内任意设置测量和报警范围。

5.具备配电功能,支持二线制变送器。

6.最多具有两路模拟量输入和输出功能。

7.输出电流的零点和满度可以在测量范围内任意设置。

8.过程量、给定量、控制量等数码管显示或光柱指示及模拟输出。

9.PID调节器正反作用可在线选择。

10.手/自动无扰动切换。

11.可分别设定控制量上限、下限输出控制范围。

12.可进行开机自动或开机手动方式设置。

13.具备远程手自动切换功能。

二、技术指标：1、显示方式：双排四位LED显示测量值（PV值）和设定值（SV值），或阀位开度（FB值）。

2、显示范围：-1999～9999。

3、测量准确度：±0.2%FS±1字。

4、分 辨 率：末位一个字。

5、输入信号：热 电 偶: K、E、S、B、J、T、R、N；冷端温度自动补偿范围0～50℃。

热 电 阻：Pt100、Cu100、Cu50、BA2、BA1；引线电阻补偿范围≤15Ω。

直流电流：0～10mA、4～20mA。

直流电压：0～20mV、0～75mV、0～200mV、0～5V、1～5V；0～10V（订货时需指出）。

线性电阻：0～400Ω（远传压力表）。

频 率：0.1Hz-10KHz。

（该功能需单独指定，与其它信号不可兼容输入）。

6、变送输出准确度：同测量准确度。

7、模拟输入阻抗：电流信号Ri=100Ω；电压信号Ri=500KΩ。

8、模拟输出负载能力：电流信号：4～20mA输出时Ro≤750Ω；0～10mA输出时Ro≤1.5KΩ。

电压信号：要求外接仪表的输入阻抗Ri≥250KΩ，否则不保证连接外部仪表后的输出准确度。

9、警继电器触点容量：AC220V 3A或24V 5A (阻性负载)。

自动控制原理实验报告实验目的，通过本次实验，掌握自动控制原理的基本概念和实验操作方法，加深对自动控制原理的理解和应用。

实验仪器与设备，本次实验所需仪器设备包括PID控制器、温度传感器、电磁阀、水槽、水泵等。

实验原理，PID控制器是一种广泛应用的自动控制设备，它通过对比设定值和实际值，根据比例、积分、微分三个控制参数对控制对象进行调节，以实现对控制对象的精确控制。

实验步骤：1. 将温度传感器插入水槽中，保证传感器与水温充分接触；2. 将水泵接通，使水槽内的水开始循环；3. 设置PID控制器的参数，包括比例系数、积分时间、微分时间等；4. 通过调节PID控制器的参数，使得水槽中的水温稳定在设定的目标温度；5. 观察记录PID控制器的输出信号和水温的变化情况；6. 分析实验结果，总结PID控制器的控制特性。

实验结果与分析：经过实验操作，我们成功地将水槽中的水温控制在了设定的目标温度范围内。

在调节PID控制器参数的过程中，我们发现比例系数的调节对控制效果有着明显的影响，适当增大比例系数可以缩小温度偏差，但过大的比例系数也会导致控制系统的超调现象；积分时间的调节可以消除静差，但过大的积分时间会导致控制系统的超调和振荡；微分时间的调节可以抑制控制系统的振荡，但过大的微分时间也会使控制系统的响应变慢。

结论：通过本次实验，我们深入理解了PID控制器的工作原理和调节方法，掌握了自动控制原理的基本概念和实验操作方法。

我们通过实验操作和数据分析，加深了对自动控制原理的理解和应用。

总结：自动控制原理是现代控制工程中的重要内容，PID控制器作为一种经典的控制方法，具有广泛的应用前景。

通过本次实验，我们不仅学习了自动控制原理的基本知识，还掌握了PID控制器的调节方法和控制特性。

这对我们今后的学习和工作都具有重要的意义。

智能仪器实验指导书Revised on November 25, 2020《智能仪器》实验报告实验项目实验时间同组同学班级学号姓名2014年4月实验一多路巡回数据数据采集系统一、实验目的1．学习模/数（A/D）转换的工作原理。

2．掌握芯片ADC0809与微控制器接口电路的设计方法。

3．掌握芯片ADC0809的程序设计方法。

二、实验设备1．实验用到的模块有“SMP-201 8051模块”、“SMP-204 译码模块”、“SMP-101 8位A/D模块”、“SMP-401 静态显示模块”。

2．短的20P、40P数据线各一根。

3．长的一号导线3根，转接线一根。

三、实验原理ADC0809芯片是一种8位采用逐次逼近式工作的转换器件。

它带有8路模拟开关，可进行8路模/数转换，通过内部3-8译码电路进行选通。

启动ADC0809的工作过程：先送信道号地址到A、B、C三端，由ALE信号锁存信道号地址，选中的信道的模拟量送到A/D转换器，执行语句 MOVX ＠DPTR，A产生写信号，启动A/D转换。

当A/D转换结束时，ADC0809的EOC端将上升为高电平，执行语句MOVX A，＠DPTR产生读信号，使OE有效，打开锁存器三态门，8位数据就读到CPU中，A/D转换结果送显示单元。

编程时可以把EOC信号作为中断请求信号，对它进行测试，用中断请求或查询法读取转换结果。

实验原理参考图1-1。

图1-1 多路巡回数据数据采集系统实验原理图本实验中ADC0809的8位模拟开关译码地址为：IN0= 8800H IN1= 8801HIN2= 8802H IN3= 8803HIN4= 8804H IN5= 8805HIN6= 8806H IN7= 8807H四、实验内容步骤1．将“SMP-201 8051模块”和“SMP-204 译码模块”分别插放到“SMP-2 主控制器单元”挂箱的CPU模块接口和译码模块接口上，将“SMP-101 8位并行AD模块”插放到“SMP-1 信号转换单元”挂箱的A/D转换模块接口上，将“SMP-401 静态显示模块”插放到“SMP-4键盘与显示单元”的显示模块接口上。

智能调节器原理
智能调节器是一种基于人工智能技术的自动调节设备，它能够通过采集环境数据，分析数据模型，并根据预设的规则进行智能调节，以达到优化环境的目的。

智能调节器的工作原理可分为三个主要步骤：数据采集、数据分析和智能调节。

首先，智能调节器通过传感器等装置采集环境中的各种数据，比如温度、湿度、光照等。

这些数据将被传输到智能调节器的控制系统中，作为后续分析和调节的基础。

其次，智能调节器的控制系统会对采集到的数据进行模型分析。

该分析过程旨在深入了解环境特征、变化趋势以及其他相关数据之间的相互关系。

基于这些模型，智能调节器可以预测未来可能发生的环境变化，并作出相应的调节计划。

最后，智能调节器根据数据分析的结果和预设的调节规则，自动控制相关设备的参数来实现环境的优化。

例如，在温度调节方面，智能调节器可以通过控制空调、加热器或风扇的工作状态和强度来实现理想的温度控制。

在光照调节方面，智能调节器可以自动调整窗帘、灯光等设备的状态和亮度来提供适合的光照条件。

智能调节器的优势在于其智能化和自动化的特点。

它可以根据实时环境数据和预设规则快速作出调节决策，提供更舒适、安全和节能的环境。

与传统的手动调节相比，智能调节器能够更
加精确地满足用户需求，并在长时间使用过程中不断学习和优化调节策略，以提供更好的用户体验。

试验二智能调整仪温度掌握试验一、试验目的了解PID智能模糊+位式调整温度掌握原理。

二、试验仪器智能调整仪、PT100、温度源三、试验原理位式调整位式调整（ON/OFF）是一种简洁的调整方式，常用于一些对掌握精度不高的场合作温度掌握，或用于报警。

位式调整仪表用于温度掌握时，通常采用仪表内部的继电器掌握外部的中间继电器再掌握一个沟通接触器来掌握电热丝的通断达到掌握温度的目的。

PID智能模糊调整PID智能温度调整器采纳人工智能调整方式，是采纳模糊规章进行PID调整的一种先进的新型人工智能算法，能实现高精度掌握，先进的自整定（AT）功能使得无需设置掌握参数。

在误差大时，运用模糊算法进行调整，以消退PID饱和积分现象，当误差趋小时，采纳PID算法进行调整，并能在调整中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化，具有无超调、高精度、参数确定简洁等特点。

控温精度为温度掌握基本原理由于温度具有滞后性，加热源为一滞后时间较长的系统。

本试验仪采纳PID智能模糊+ 位式双重调整掌握温度。

用报警方式掌握风扇开启与关闭，使加热源在尽可能短的时间内掌握在某•温度值匕并能在试验结束后通过参数设置将加热源温度快速冷却下来，可节省试验时间。

当温度源的温度发生变化时，温度源中的热电阻PUOO的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给PID智能温度调整器，经调整器的电阻-电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号（加热）和继电器触发信号（冷却），使温度源的温度趋近温度设定值。

PID智能温度掌握原理框图如图29-1所示。

图29“ PID智能温度掌握原理框图三、试验内容与步骤1 . “智能调整仪”单元中“输入选择”选择“PU00”，并按图29-2接线。

2 .将“稳压源+24V”调整至最大，再经智能调整仪“继电器输出”，接加热器风扇电源。

3 .按住键3秒以下，进入智能调整仪A菜单，仪表靠上的窗口显示“SU”，靠下窗口显示待设置的设定值。

双闭环不可逆直流调速系统实验报告公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]双闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。

(2)掌握双闭环不可逆直流调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。

(3)研究调节器参数对系统动态性能的影响。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理许多生产机械，由于加工和运行的要求，使电动机经常处于起动、制动、反转的过渡过程中，因此起动和制动过程的时间在很大程度上决定了生产机械的生产效率。

为缩短这一部分时间，仅采用PI调节器的转速负反馈单闭环调速系统，其性能还不很令人满意。

双闭环直流调速系统是由速度调节器和电流调节器进行综合调节，可获得良好的静、动态性能（两个调节器均采用PI调节器），由于调整系统的主要参量为转速，故将转速环作为主环放在外面，电流环作为副环放在里面，这样可以抑制电网电压扰动对转速的影响。

实验系统的原理框图组成如下：启动时，加入给定电压Ug，“速度调节器”和“电流调节器”即以饱和限幅值输出，使电动机以限定的最大启动电流加速启动，直到电机转速达到给定转速(即Ug =Ufn)，并在出现超调后，“速度调节器”和“电流调节器”退出饱和，最后稳定在略低于给定转速值下运行。

系统工作时，要先给电动机加励磁，改变给定电压Ug的大小即可方便地改变电动机的转速。

“速度调节器”、“电流调节器”均设有限幅环节，“速度调节器”的输出作为“电流调节器”的给定，利用“速度调节器”的输出限幅可达到限制启动电流的目的。

“电流调节器”的输出作为“触发电路”的控制电压Uct，利用“电流调节器”的输出限幅可达到限制αmax的目的。

在本实验中DJK04上的“调节器I”作为“速度调节器”使用，“调节器II”作为“电流调节器”使用；若使用DD03-4不锈钢电机导轨、涡流测功机及光码盘测速系统和D55-4智能电机特性测试及控制系统两者来完成电机加载请详见附录相关内容。

汽车电器与电子技术课程实践教学设计作者：张景海张萌陶敏赵晓旭来源：《中国教育技术装备》2023年第08期摘要实验和实践教学在汽车相关专业的学习中具有十分重要的作用，旨在通过实验实践教学让学生更好地学习汽车电器与电子技术，引导学生将课堂所学理论应用于实践，激发学生的学习兴趣。

关键词实践教学；实验；汽车电器与电子技术中图分类号：G642.423 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2023）08-0137-04Practical Teaching Design of Automotive Elec-trical and Electronic Technology CourseZHANG Jinghai1， ZHANG Meng2， TAO Min3， ZHAO Xiaoxu1Abstract Experiment and practical teaching plays a very important role in the study of automobile rela-ted majors. This teaching design aims to enable stu-dents to learn and master automobile electrical and electronic technology better through experimental and practical teaching， guide students to apply the theory learned in class to practice，and stimulate students’ interest of study.Key words practical teaching; experiment; automo-bile electrical and electronic technology0 引言目前全球能源环境压力日益增大，能源和环保问题被推向了新的热点高度，新能源汽车产业的蓬勃发展已经成为趋势。

使用说明书（V7.0）1 概叙1.1 主要特点●输入采用数字校正系统，内置常用热电偶和热电阻非线性校正表格，测量精度高达0.2级。

●采用先进的AI 人工智能调节算法，无超调，具备自整定（AT ）功能。

●采用先进的模块化结构，提供丰富的输出规格，能广泛满足各种应用场合的需要，交货迅速且维护方便。

●人性化设计的操作方法，易学易用。

●全球通用的100~240VAC输入范围开关电源或24VDC 电源供电，并具备多种外型尺寸供客户选择。

●通过新的2000版ISO9001质量认证，品质可靠。

●产品经第三方权威机构检测获得CE 认证标志，抗干扰性能符合在严酷工业条件下电磁兼容（EMC ）的要求。

注意事项●本说明书介绍的是V7.0的AI-708/708P/808/808P型人工智能温度控制器，本说明书介绍的功能有部分可能不适合其他版本仪表。

仪表的型号及软件版本号在仪表上电时会在显示器上显示出来，用户使用时应注意不同型号和版本仪表之间的区别。

务请用户仔细阅读本说明书，以正确使用及充分发挥本仪表的功能。

●AI 仪表在使用前应对其输入、输出规格及功能要求来正确设置参数，只有配置好参数的仪表才能投入使用。

●与上一版本（V6.5）相比，重要改动包括：采用新的接线端子排布方式；全新设计的具备10个LED 指示灯的显示面板；增加了加热/冷却双输出功能，第二输出可自由定义为电流或时间比例输出规格；报警采用单边回差；支持多达4路报警及事件输出操作；采样速度提升1倍，能实现更快速的阀门控制。

1.2 型号定义AI 系列仪表硬件采用了先进的模块化设计，具备5个功能模块插座：辅助输入、主输出、报警、辅助输出及通讯。

模块可以与仪表一起购买也可以分别购买，自由组合。

仪表的输入方式可自由设置为常用各种热电偶、热电阻和线性电压（电流）。

AI 系列人工智能调节仪表共由8部分组成，例如：－—①②③④⑤⑥⑦⑧这表示一台仪表：①基本功能为AI-808型；②面板尺寸为A 型（96×96mm ）；③辅助输入（MIO ）没有安装模块；④主输出（OUTP ）安装X3线性电流输出模块；⑤报警（ALM ）安装L5双路继电器触点输出模块；⑥辅助输出（AUX ）没有安装模块；⑦通讯（COMM ）装有自带隔离电源的光电隔离型RS485通讯接口S4；⑧仪表供电电源为24VDC 电源。

智能调节器特性实验一、实验目的1、了解智能工业调节器的功能和特性,学习调节器的正确使用方法。

2、了解调节器的PID调节规律及其实现方法.3、掌握调节器比例度、积分时间、微分时间的校验方法4、了解控制参数自整定的方法。

5、了解控制参数整定在整个系统中的重要性二、实验原理（一）PID控制的原理和特点在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。

PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。

当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。

即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。

PID 控制,实际中也有PI和PD控制。

PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

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,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。