[发明专利]一种PID参数整定学习实验仪

说明书

本发明公开了一种PID参数整定学习实验仪，包括箱体包括箱体以及设置在箱体内的PID电机调速系统、PID电机调角度系统、PID倒立摆调控系统、PID温度控制系统、显示屏和四路互斥开关电路，所述箱体内设有隔板且所述隔板将所述箱体内部分隔为四个子箱体，所述PID电机调速系统、PID电机调角度系统、PID倒立摆调控系统、PID温度控制系统对应设在四个所述子箱体内。本发明通过将集成工业、民用上常见的PID被控对象集成在一个实验仪器箱内，供学生进行实验，让学生亲手体验PID参数整定的过程，而不是停留在公式与口诀上，可以让学生们更直观的理解PID中三个参数的意义，学习参数整定的方法，有很大的教育意义。

技术领域

本发明涉及取样装置技术领域，具体涉及一种PID参数整定学习实验仪。

背景技术

5G的出现意味着物联网领域将进入一个新的阶段。物联网控制技术也逐渐成熟，在工业、民用领域都有突出的贡献。许多大学也开设了物联网相关课程。在物联网控制技术、工业控制中有一项非常重要的技术——PID控制技术。PID控制，是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制，至今仍有90％左右的控制回路具有PID结构。

当今大学的课堂上对与PID的讲解仅仅停留在书本上的公式上，十分抽象，学生们缺乏对PID的感性认识。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种PID参数整定学习实验仪，使学生能够实际接触到调速系统的各个部件，加深对系统的认识。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种PID参数整定学习实验仪，包括箱体包括箱体以及设置在箱体内的PID电机调速系统、PID电机调角度系统、PID倒立摆调控系统、PID温度控制系统、显示屏和四路互斥开关电路，所述箱体内设有隔板且所述隔板将所述箱体内部分隔为四个子箱体，所述PID电机调速系统、PID电机调角度系统、PID倒立摆调控系统、PID温度控制系统对应设在四个所述子箱体内，每个所述子箱体上均铰接有箱门，所述箱门上设有一个面板，所述面板上设有互斥开关按钮、启动按钮、启动指示灯、参数设定模块；所述箱体一侧还设有总电源开关及电源指示灯，所述总电源开关与所述四路互斥开关电路电连接，所述PID电机调速系统、PID电机调角度系统、PID倒立摆调控系统、PID温度控制系统分别连接所述四路互斥开关电路、参数设定模块和所述显示屏。

优选地，所述PID电机调速系统包括PID转速控制器以及与PID转速控制器连接的驱动电机和转速检测模块，所述PID转速控制器与所述参数设定模块连接。

优选地，所述PID电机调角度系统包括PID角度控制器以及与PID角度控制器连接的角度电机和角度传感器，所述PID角度控制器与所述参数设定模块连接。

优选地，包括倒立摆、直流电机、角度传感器和倒立摆PID控制器，所述直流电机、角度传感器与所述倒立摆PID控制器电连接。

优选地，所述PID温度控制系统包括PID温度控制模块以及与PID温度控制器连接的加热器、温度检测装置，所述PID温度控制模块与所述参数设定模块连接。

优选地，所述参数设定模块包括KP设定旋钮、KI设定旋钮、KD设定旋钮和PID目标值设定旋钮。

本发明的有益效果在于：通过将集成工业、民用上常见的PID被控对象集成在一个实验仪器箱内，供学生进行实验，让学生亲手体验PID参数整定的过程，而不是停留在公式与口诀上，可以让学生们更直观的理解PID中三个参数的意义，学习参数整定的方法，有很大的教育意义。

附图说明