項(xiàng)目編號(hào)：L49

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源碼說(shuō)明：帶中文注釋

開(kāi)發(fā)環(huán)境：LabVIEW2018

簡(jiǎn)要概述：

利用LabVIEW虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)一個(gè)程序，可以對(duì)３階以?xún)?nèi)的線(xiàn)性被控對(duì)象快速的確定PID控制器的各個(gè)參數(shù)，完成PID控制器的設(shè)計(jì)并給出控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)或者閉環(huán)的階躍響應(yīng)。

   PID控制調(diào)節(jié)原理簡(jiǎn)單，易于整定、使用方便，是歷史最悠久、控制性能最強(qiáng)的基本調(diào)節(jié)方式，廣泛地應(yīng)用于機(jī)電、冶金、機(jī)械、化工等各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)。
   LabVIEW是實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境（Laboratory Virtual Instrument Engineering Warkbench）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是美國(guó)NI公司推出的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件，具有簡(jiǎn)潔的圖形化編程環(huán)境和強(qiáng)大的功能。它廣泛地應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與控制、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域。

PID控制原理
   PID控制是從比例、積分和微分三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制的。常規(guī)PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，該系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對(duì)象組成。

中kp、Ti、 Td 分別為比例系數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)、微分時(shí)間常數(shù)。
   比例環(huán)節(jié)成比例的反映控制系統(tǒng)的偏差信號(hào)，一旦產(chǎn)生偏差，控制器就產(chǎn)生控制作用，來(lái)減少偏差。積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作用的強(qiáng)弱取決于時(shí)間常數(shù)Ti. 。Ti越小，積分作用越強(qiáng)。微分環(huán)節(jié)反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的提前修正信號(hào)，來(lái)加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，縮短調(diào)節(jié)時(shí)間。

LabVIEW及其PID工具包簡(jiǎn)介
   LabVIEW自1986年推出以來(lái)，經(jīng)過(guò)十幾年的時(shí)間，發(fā)展到以最新版本LabVIEW8.2為核心，包括控制與仿真、高級(jí)數(shù)字信號(hào)處理、模糊控制和PID控制等眾多的附加軟件包,可運(yùn)行于Windows、Linux、Sun和HP-UX等多種平臺(tái)。
   LabVIEW提供了一種全新的編程方法,即采用編譯型圖形化編程語(yǔ)言—G語(yǔ)言(GraphProgramming)。用戶(hù)設(shè)計(jì)好程序的框架之后,只需把系統(tǒng)提供的各種圖形化功能模塊連接起來(lái),即可得到所需的應(yīng)用程序。LabVIEW中的程序稱(chēng)為虛擬儀器 (virtual instruments)程序,簡(jiǎn)稱(chēng)VI.。每個(gè)VI都由前面板、框圖程序和圖標(biāo)/連接端口三部分組成。前面板就是圖形化用戶(hù)界面,用于設(shè)置輸入數(shù)值和觀(guān)察輸出值；框圖程序利用圖形語(yǔ)言對(duì)定義在前面板上的控制量和指示量進(jìn)行編程；圖標(biāo)/連接端口則可以把VI定義為一個(gè)子程序(subVI),使其能被別的VI調(diào)用。
   LabVIEW的PID控制模塊包含PID和模糊邏輯控制以及其它先進(jìn)控制函數(shù)。利用NI的基于LabVIEW的PID工具包（PID Toolkit），不但可以在LabVIEW 環(huán)境下通過(guò)友好的人機(jī)交互界面直觀(guān)方便地進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)，還能充分利用LabVIEW 的各種強(qiáng)大功能，特別是同數(shù)據(jù)采集板卡等硬件的良好結(jié)合，迅速地搭建所需的自動(dòng)控制系統(tǒng)，進(jìn)行仿真及實(shí)際應(yīng)用。

初始值0~期望值80，PID調(diào)節(jié)程序如下圖所示：

期望值10~期望值50，PID調(diào)節(jié)程序如下圖所示：

后面板程序如下圖所示：

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 └ labview PID控制

    └ 主程序.vi