過程控制課程設(shè)計(jì)--雙容水箱液位串級控制系統(tǒng)-資料下載頁
2025-01-17 03:47本頁面
【正文】 裝置”是基于工業(yè)過程的物理模擬對象，它集自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)為一體的多功能實(shí)驗(yàn)裝置。該系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)辨識，單回路控制，串級控制，前饋—反饋控制，比值控制，解耦控制等多種控制形式。本實(shí)驗(yàn)裝置由被控對象和控制儀表兩部分組成。系統(tǒng)動(dòng)力支路分兩路：一路由三（380V交流）磁力驅(qū)動(dòng)泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、直流電磁閥、渦輪流量計(jì)及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成；另一路由日本三菱變頻器、三相磁力驅(qū)動(dòng)泵（220V變頻）、渦輪流量計(jì)及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥組成。實(shí)驗(yàn)前，要對被控對象及其控制系統(tǒng)所涉及的儀器儀表有清楚的認(rèn)識。先將儲(chǔ)水箱中貯足水量，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可以通過閥F1磁力泵、F1F18流至下水箱。變頻器—磁力泵支路可以通過閥F2變頻器控制的磁力泵、閥F25流至下水箱。兩個(gè)支路的流量傳感器分別為FT1與FT2。AI智能調(diào)節(jié)儀1設(shè)置參考：。Sn=33。CF=0。ADDR=1。SV=15；diH=100。dil=0。 調(diào)節(jié)儀2：Sn=32。CF=8。ADDR=2。 diH=100。dil=0。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用：電動(dòng)閥上電后切不可用手來旋轉(zhuǎn)黑色手輪，斷開控制信號后，閥位有保持功能，也不可旋轉(zhuǎn)手輪，只有在斷開AC220V后，才可使用手動(dòng)，在一般情況下無須手動(dòng)。圖形部分（強(qiáng)電）圖形部分（弱電）圖51 接線說明圖①強(qiáng)電部分：三相電源輸出u、v、w 接到380v磁力泵的輸入u、v、w端；變頻器輸出端A、B、C接到220v磁力泵輸入A、B、C端；單相Ⅰ的L、N并聯(lián)接到調(diào)節(jié)儀1和調(diào)節(jié)儀2的L、N端；單相Ⅱ的L、N端接到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥電源的L、N端；單相Ⅲ的L、N端接到比值器電源的L、N端；②弱電部分：電動(dòng)閥支路流量FT1信號并聯(lián)接到調(diào)節(jié)儀1的2輸入端和比值模塊電壓輸入1的+、端，比值模塊的電壓輸出+、端對應(yīng)接到調(diào)節(jié)儀2的2端，F(xiàn)T2信號+、端對應(yīng)接到調(diào)節(jié)儀2的2輸入端；調(diào)節(jié)儀1的輸出5端對應(yīng)接到電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制信號+、端，調(diào)節(jié)儀2的輸出5端對應(yīng)接到變頻器4～20mA控制信號輸入+、端，變頻器STF端、SD端和RH端短接；24v電源輸出+、端接到流量計(jì)電源輸入+、端。六．結(jié)果與分析現(xiàn)用控制變量法，分別改變P、I、D參數(shù)，觀察系統(tǒng)性能的變化，研究各調(diào)節(jié)器的作用。保持I、D參數(shù)為定值，改變P參數(shù)，階躍響應(yīng)曲線如下：參數(shù)：P= I=1500 D=圖61 單回路MATLAB仿真階躍響應(yīng)曲線波形圖參數(shù)：K1=，Ti=，Td=圖62單回路MATLAB仿真階躍響應(yīng)曲線波形圖比較不同P參數(shù)值下系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線可知，隨著K的減小，最大動(dòng)態(tài)偏差減小，余差增大，衰減率增大，振蕩頻率減小。保持P、D參數(shù)為定值，改變I參數(shù)，階躍響應(yīng)曲線如下：參數(shù)：K1=12，T I=700，Td=圖63單回路MATLAB仿真階躍響應(yīng)曲線波形圖參數(shù)：K1=12，Ti=1，Td=1圖64單回路MATLAB仿真階躍響應(yīng)曲線波形圖比較不同I參數(shù)值下系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線可知，隨著Ti的減小，最大動(dòng)態(tài)偏差增大，衰減率減小，振蕩頻率增大。保持P、I參數(shù)為定值，改變D參數(shù)，階躍響應(yīng)曲線如下：參數(shù)：K1=12，Ti=，Td=圖65單回路MATLAB仿真階躍響應(yīng)曲線波形圖參數(shù)：K1=12，Ti=，Td=圖66單回路MATLAB仿真階躍響應(yīng)曲線波形圖比較不同D參數(shù)值下系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線可知，而且隨著D參數(shù)的減小，最大動(dòng)態(tài)偏差增大，衰減率減小，振蕩頻率減小。經(jīng)過多組驗(yàn)證，最后得出，當(dāng)參數(shù)：K1=，Ti=1500， Td=0. 1時(shí)，系統(tǒng)比較完善，其仿真如下圖圖67單回路MATLAB仿真階躍響應(yīng)曲線波形圖得出：調(diào)節(jié)時(shí)間t=9s，超調(diào)量σ%=4%, 靜態(tài)誤差e=可見，穩(wěn)態(tài)誤差沒有達(dá)到要求。七．心得體會(huì)兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中我既鞏固了已學(xué)過的專業(yè)知識，又學(xué)到了許多新知識。通過理論和實(shí)踐相結(jié)合，使得本科大學(xué)期間所學(xué)到的各方面知識得以融會(huì)貫通。在體會(huì)實(shí)際工作困難的同時(shí)，也深深的體會(huì)到實(shí)踐與理論的差距。設(shè)計(jì)中，不但需要去全面掌握理論知識，了解個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，更重要的是要懂得如何去根據(jù)不同的情況選擇不同的控制系統(tǒng)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中，我也發(fā)現(xiàn)很多自身的不足，實(shí)驗(yàn)測試過程中遇到很多問題都無法獨(dú)立解決，希望以后的學(xué)習(xí)，可以逐步克服。八．參考文獻(xiàn).[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[M].北京：林梅金、張彩霞、.[M].佛山：佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院，附錄：實(shí)驗(yàn)總圖20
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