容水箱控制系統(tǒng)課程設計-資料下載頁
2025-06-03 09:33本頁面
【正文】 象，下水箱的液位為系統(tǒng)的主控制量。副回路中的調節(jié)器稱副調節(jié)器，控制對象為中水箱，又稱副對象，它的輸出是一個輔助的控制變量。 串級控制系統(tǒng)的特點 ： 改善了過程的動態(tài)特性 、 能及時克服進入副回路的各種二次擾動，提高了系統(tǒng)抗擾動能力 、 提高了系統(tǒng)的魯棒性 、 具有一定的自適應能力 。 在串級控制系統(tǒng)中，主、副調節(jié)器所起 的作用是不同的。主調節(jié)器起定值控制作用， 9 它的控制任務是使主參數(shù)等于給定值（無余差），故一般宜采用 PI 調節(jié)器。由于副回路是一個隨動系統(tǒng)，它的輸出要求能快速、準確地復現(xiàn)主調節(jié)器輸出信號的變化規(guī)律，對副參數(shù)的動態(tài)性能和余差無特殊的要求，因而副調節(jié)器可采用 P 或 PI 調節(jié)器。 調試： （ 1） 按經驗數(shù)據(jù)預先設置好副調節(jié)器的比例度，調節(jié)主調節(jié)器的比例度，使系統(tǒng)的輸出響應出現(xiàn) 4： 1 的衰減度，記下此時的比例度和周期。據(jù)此，按經驗表查得 PI 的參數(shù)對主調節(jié)器進行參數(shù)整定。 （ 2） 設定給定值，先手動輸出，此時電動調節(jié)閥支路會給中水箱打水，等中、 下水箱的液位相對穩(wěn)定，且下水箱的液位趨于給定值時，把主調節(jié)器切換為自動。 （ 3） 當系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，突加階躍擾動（將給定量增 /減 5%～ 15%），觀察并記錄系統(tǒng)的輸出響應曲線。 （ 4） 通過反復對主、副調節(jié)器參數(shù)的調節(jié)，使系統(tǒng)具有較滿意的動、靜態(tài)性能。用計算機記錄此時系統(tǒng)的動態(tài)響應曲線。 通過對此 水箱液位的串級控制系統(tǒng) 反復調試，最終得到趨于平穩(wěn)的曲線，如圖 4 2所示。 圖 42液位、流量串級控制系統(tǒng)調試 圖 10 在實驗初期，我們合理的分配了各自的任務，各自繪制自 己的原理圖，最后再一起互相參考，討論，學習。我們一步步按照老師的指導和要求，一步步調試、實驗、摸索，最終完成了這次實驗任務。這個過程中，我們不但學會了很多知識，也學會了怎樣去應用知識，更加懂得了團結協(xié)作。 通過這次實驗，我了解了水箱液位控制系統(tǒng)的結構及其工作原理。通過這次實驗的操作和調試，更直觀的對 PID 控制中 P、 I、 D 在系統(tǒng)控制中起到的作用。 比例環(huán)節(jié) P 用于加快系統(tǒng)的響應速度，提高系統(tǒng)的調節(jié)精度。 PK 越大，系統(tǒng)的響應速度越快，系統(tǒng)的調節(jié)精度越高，但易產生超 調，甚至會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 PK 取值過小，則會降低調節(jié)精度，使響應速度緩慢，從而延長調節(jié)時間，使系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)特性變壞。積分環(huán)節(jié)主要用來消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。 IT 越小，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差消除越快，但 IT 過小，在響應過程的初期會產生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應過程的較大超調。若IT 過大，將使系統(tǒng)靜態(tài)誤差難以消除，影響系統(tǒng)的 調節(jié)精度。微分環(huán)節(jié)能改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，其作用主要是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化，對偏差變化進行提前預報。但 DT 過大，會使響應過程提前制動，從而延長調節(jié)時間，而且會降低系統(tǒng)的抗干擾性能。 這次實驗是我們小組每一個成員親自參加的一次組態(tài)王應用練習實驗，它幫助我們更加深刻的了解和掌握了一些關于組態(tài)王的應用知識和方法。使我們更加深刻地體會到對于這門課程還有多東西沒有完全掌握也認識到這門課程的重要性，使我們受益匪淺。 11 參考文獻 [1]邵裕森 ,戴先中 .過程控 制工程 (第 2 版 ).北京 :機械工業(yè)出版社 .2021。 [2]陶永華，尹怡欣，葛蘆生 .新型 PID 控制及其應用 .北京：機械工業(yè)出版社， 1998。 [3]朱學峰 .過程控制技術的發(fā)展、現(xiàn)狀與展望 .測控技術， 1999。 [4]宋樂鵬，自動控制原理。清華大學出版社。
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