【正文】 1臺2．編程器 1臺3．恒流源 1臺4．秒表 1塊5．連接導線 若干6．實驗架 1個四、實驗原理實驗項目如下：一個給定的簡單流量控制系統(tǒng)：采用基本PID控制，被控對象的傳遞函數為： K1為對象的放大倍數， T為對象的時間常數，可設置為5秒要求系統(tǒng)能進行外部串級設定。實驗接線如圖81所示。利用仿真程序編寫出模擬一個實際對象的數學模型，通過外部的硬件連接與主程序構成一個閉環(huán)系統(tǒng)，以便進行運行測試。通過運行測試檢查所編程序是否完整合理，是否需要修改，同時，通過閉環(huán)試運行確定出最佳整定參數。主程序與仿真程序的連接如圖82所示。虛線為SLPC外部的硬件連線。 圖81 SLPC可編程調節(jié)器閉環(huán)連接圖 圖82 SLPC主程序與仿真程序的連線圖五、注意事項1．接線完成后需經過檢查才能通電，儀器的通電順序嚴格按照規(guī)定進行，斷電也是如此。2．儀器接線時要斷電進行。六、實驗說明及操作步驟1．由實驗指導人員講解本實驗的基本要求、操作和注意事項。2．實驗前應把要進行的實驗項目設計好程序并接受檢查。3．實驗開始（1）按圖接線，并把編程器連接到SLPC調節(jié)器上，編程器上的開關置于“PROGRAM”位置，經檢查無誤后接通電源，通電順序為：先接通編程器，再接通SLPC調節(jié)器。斷電順序相反。（2）對編程器進行初始化，然后根據實驗項目內容鍵入主程序，然后鍵入仿真程序，并在編程器上設定參數K01=，并確認。按運行鍵系統(tǒng)投入運行。（3）在SLPC側面板上需要設定的參數有：①正／反作用開關（ACTION）置于“反”。②MODE2鍵為1（按住按鍵1秒以上的時間） ③P01=5%④PID的控制參數：比例度PB、積分時間TI、微分時間TD，三個參數的初始值可以任意設定，最終選擇一組最佳的參數。操作過程如下：c． 將SLPC的工作方式無擾動切換到串級C方式，調節(jié)電位器W2使X2為3V或SLPC調節(jié)器側面板顯示50%。此時測量針應隨之變化，迅速跟蹤給定針，直到最終測量值等于給定值。如果不發(fā)生此事，說明程序或參數設定有問題，應進行檢查。d． 在系統(tǒng)穩(wěn)定后，調節(jié)電位器W2迅速加入一個177。10%偏差信號，同時啟動秒表，觀察測量針跟蹤給定針的情況，待系統(tǒng)重新穩(wěn)定后，停止記時。記錄下過渡過程的時間。e． 重新設置比例度PB、積分時間TI、微分時間TD，重復上述過程。一般情況下，過渡過程曲線來回波動3次，或超調量最小，過渡過程的時間最短，則認為整定參數最佳。上述過程可以重復多次，直到你認為已整定出最佳的參數為止。選擇其中三組參數填入表1。表1PB（%）TI（秒）TD（秒）過渡時間（秒）七、實驗報告1．用專門的實驗報告紙進行。2．要求有實驗題目、目錄、實驗目的、實驗設備及連接圖、自己做實驗的步驟、實驗數據記錄。3．寫出實驗項目的主程序與仿真程序，畫出系統(tǒng)功能框圖，完成思考題，最后寫出本次實驗的體會。八、思考題1．SLPC調節(jié)器實現(xiàn)閉環(huán)試運行有何實際意義？2．如果過渡過程曲線出現(xiàn)超調量過大，應如何調整控制參數？ 3．如果SLPC調節(jié)器的給定為“內給定”，工作方式應作何調整？程序又有什么變化？4．如果PF燈的狀態(tài)完全與PF鍵狀態(tài)相同，程序又該如何編寫？ 實驗八 執(zhí)行器的調校一、實驗目的1．進一步了解氣動薄膜執(zhí)行器的整體結構及各種部件的作用。2．掌握氣動薄膜執(zhí)行器的起點及終點調整、精度測試方法。 二、實驗項目1．測試氣動薄膜執(zhí)行器的起點、終點偏差、全行程偏差、非線性偏差及靈敏度。2．按照實驗步驟進行執(zhí)行器的起點、終點調整。三、實驗設備與儀器1．氣動薄膜執(zhí)行器 1臺2．校驗臺 1套3．百分表 1個 四、實驗原理實驗接線如圖81所示。 圖81 氣動薄膜執(zhí)行器校驗接線圖 執(zhí)行器在自動控制系統(tǒng)中如同人的手腳。氣動薄膜執(zhí)行器是根據輸入壓力信號的大小使調節(jié)閥的開度發(fā)生變化，一定的輸入壓力，調節(jié)閥就有一一對應的開度，即：調節(jié)閥的開度與輸入壓力信號的大小呈比例變化。五、注意事項1．進行起點、終點偏差調整時，不能急于求成，須經多次嘗試。2．起點、終點偏差調整時，必須使用專門的調整工具，不能用錯。六、實驗說明及操作步驟1．由實驗指導人員講解本實驗的基本要求、操作和注意事項。2．實驗開始，按圖接線（1）起點、終點偏差測試輸入壓力信號在20～100KPa變化時，閥桿應作全行程移動，當輸入壓力信號分別為20KPa或100KPa時，起點、終點偏差應≤%，否則應按照步驟（6）進行調整。（2）全行程偏差測試 對于氣關式執(zhí)行器，當輸入壓力信號為120KPa時，調節(jié)閥的開度應全關，其全行程偏差應≤%。（3）非線性偏差 將整個輸入壓力信號范圍分為四等分，按0%、25%、50%、75%、100﹪逐點輸入相應的信號，在閥桿升降過程中，逐個記錄下每次增加壓力信號執(zhí)行器對應的開度位移，將實際壓力位移關系與理論關系進行比較，非線性偏差應≤4%。（4）正行程和反行程變差按步驟（3）進行，信號輸入時要注意上行程和下行程，不能搞錯。變差應≤%。（5）靈敏度分別在60、90KPa所對應的位置處增加或減少壓力信號，所需要的壓力變化量，其最大變化量≤%。（6）起點、終點偏差的調整①起點偏差的調整當輸入壓力信號大于20KPa，閥桿仍未發(fā)生移動，說明執(zhí)行器的平衡彈簧過緊，應反時針轉動調節(jié)件，以放松平衡彈簧的初始應力。反之，當輸入壓力信號＜20KPa，閥桿即發(fā)生移動，則說明執(zhí)行器的平衡彈簧的預緊力過小，應順時針轉動調節(jié)件，使彈簧的預緊力增加，反復調整直至合格為止。②終點偏差的調整 如果輸入壓力信號＜100KPa，閥桿就不再隨信號的增加而移動，說明執(zhí)行器的閥桿及其連接件太長，可通過調整閥桿與連桿的連接螺母以縮短其長度；如果輸入壓力信號=100KPa時，再增加壓力信號閥桿仍繼續(xù)移動且超過允許誤差，說明執(zhí)行器的閥桿及其連接件過短，應調整連接螺母以增加其長度，反復調整直至合格為止。3．數據處理及實驗結果輸入壓力（KPa）輸出位移（mm）上行輸出位移（mm）上行誤差（mm）下行輸出位移（mm）下行誤差（mm）基本誤差（﹪）非線性誤差（﹪）變差（﹪）結論七、實驗報告1．用專門的實驗報告紙進行。2．要求有實驗題目、目錄、實驗目的、實驗設備及連接圖、自己做實驗的步驟，實驗數據記錄。3．計算各誤差、確定執(zhí)行器的精度等級，并判斷所校驗的儀器是否合格，要有結論，完成思考題，最后寫出本次實驗的體會。八、思考題1．氣動薄膜執(zhí)行器的輸入輸出關系可以看作線性，忽略了哪些因素？2．如果氣動薄膜執(zhí)行器的非線性偏差超差嚴重，可以通過什么途徑改善？