自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)報(bào)告水箱液位控制系統(tǒng)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-02 20:06本頁(yè)面
【正文】 ，系統(tǒng)曲線(xiàn)圖經(jīng)多次調(diào)試當(dāng)I=，曲線(xiàn)達(dá)到最平穩(wěn)狀態(tài)。 當(dāng)P=，I=，系統(tǒng)曲線(xiàn)圖這時(shí)I=，曲線(xiàn)更加平穩(wěn)，但是還是不夠理想。 當(dāng)P=，I=，系統(tǒng)曲線(xiàn)圖讓I=，P還是不變。使其縮小。調(diào)節(jié)I=，可以看到此時(shí)曲線(xiàn)非常震蕩，完全不符合要求。 當(dāng)P=，系統(tǒng)曲線(xiàn)圖當(dāng)P=，圖形效果如下，曲線(xiàn)較為平穩(wěn)，但是有余差， P就用此值?？梢钥吹交旧弦呀?jīng)符合要求了。還需把P稍微減小點(diǎn)。 PID參數(shù)整定首先需要給P一個(gè)給定值，假設(shè)當(dāng)把P給定到1的時(shí)候，圖像如下，可以看到圖像很不穩(wěn)定，需要把P減小。若選用前饋—反饋復(fù)合控制系統(tǒng)要求擾動(dòng)是可量測(cè)和可控制的。只要把變化劇烈幅度大的干擾包含在副回路中，即可大大削弱其對(duì)主被控量的影響。答：可以選用串級(jí)控制系統(tǒng)或者前饋—反饋復(fù)合控制系統(tǒng)來(lái)抑制甚至消除擾動(dòng)。由于該擾動(dòng)不可預(yù)測(cè)，所以不能選用前饋—反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。 第三次用副回路進(jìn)水閥給定擾動(dòng)?，劇烈變化對(duì)控制質(zhì)量有著嚴(yán)重的影響，有什么方法可以較好的抑制這個(gè)擾動(dòng)對(duì)控制質(zhì)量的影響。擾動(dòng)已超出PID調(diào)節(jié)范圍。這時(shí)擾動(dòng)頻率為33HZ。 第三次用旁路干擾閥給定擾動(dòng)給一小擾動(dòng)，看到PID很快把液位穩(wěn)定回給定值 ，這時(shí)擾動(dòng)頻率為 。 第二次用旁路干擾閥給定擾動(dòng)由圖可以看出，這時(shí)給的擾動(dòng)過(guò)大，導(dǎo)致PID已經(jīng)無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)。，打開(kāi)旁路干擾閥這時(shí)給定的擾動(dòng)較小，所以曲線(xiàn)沒(méi)有非常明顯的波動(dòng)。 K=11，I=300000，D=50000時(shí)控制系統(tǒng)曲線(xiàn)圖測(cè)試多組參數(shù)后，當(dāng)D= 10000時(shí)控制效果較好且電磁閥給定波動(dòng)明顯較上圖減小很多，曲線(xiàn)如下圖所示： K=11，I=300000，D=10000時(shí)控制系統(tǒng)曲線(xiàn)圖這時(shí)調(diào)節(jié)的曲線(xiàn)比較符合要求，具有良好的效果。故I取300000。經(jīng)多次試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)當(dāng)I=300000效果較好。即使K為10左右試湊I 使曲線(xiàn)再次達(dá)到穩(wěn)定，使衰減比再次達(dá)到4:1。所以我們要添加積分作用。因?yàn)榍€(xiàn)已經(jīng)超過(guò)了幅值，所以須減小K繼續(xù)調(diào)節(jié)。這次設(shè)計(jì)主要是以比例調(diào)節(jié)為主，所以我們先利用經(jīng)驗(yàn)給定一個(gè)比例系數(shù)，待過(guò)渡過(guò)程穩(wěn)定后，加積分作用以消除余差，最后加入微分作用從而進(jìn)一步提高控制質(zhì)量。它是在長(zhǎng)期的生產(chǎn)時(shí)間中總結(jié)出來(lái)的一種工程整定辦法。我們主要采用的是經(jīng)驗(yàn)湊試法。用傳統(tǒng)的時(shí)域法、頻率法、根軌跡法都可以進(jìn)行整定，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行參數(shù)整定和優(yōu)化的方法也很多。方框圖如下： 水箱液位控制系統(tǒng)原理方框圖調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度 由17%階躍到24% 第一次給調(diào)節(jié)閥階躍的閥開(kāi)度與進(jìn)水了流量關(guān)系圖調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度 由 第二次給調(diào)節(jié)閥階躍的閥開(kāi)度與進(jìn)水了流量關(guān)系圖 運(yùn)用相關(guān)的公式及模型，可得：調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度變化： （）比例系數(shù)為 （）純滯后系數(shù)為 （） 時(shí)間常數(shù)為 () 進(jìn)水閥和主管道進(jìn)水流量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為 ()（上）液位之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型閥的開(kāi)度由 第一次給調(diào)節(jié)閥階躍的進(jìn)水流量和水箱（上）液位之間關(guān)系圖閥的開(kāi)度由 第二次給調(diào)節(jié)閥階躍的進(jìn)水流量和水箱（上）液位之間關(guān)系圖調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度變化： （）比例系數(shù)為 （）純滯后系數(shù) ()時(shí)間常數(shù)為 ()進(jìn)水流量和水箱（上）液位之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為 ()（上）液位之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型閥的開(kāi)度由 第一次給調(diào)節(jié)閥階躍的副回路流量和水箱（上）液位之間關(guān)系圖閥的開(kāi)度由 第二次給調(diào)節(jié)閥階躍的副回路流量和水箱（上）液位之間關(guān)系圖調(diào)節(jié)閥開(kāi)度變化 （）比例系數(shù) （）純滯后系數(shù) ()時(shí)間常數(shù) ()副回路流量和水箱（上）液位之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型 ()閥的開(kāi)度由 第一次給調(diào)節(jié)閥階躍的雙容水箱的進(jìn)水流量和水箱液位之間關(guān)系圖閥的開(kāi)度由 第二次給調(diào)節(jié)閥階躍的雙容水箱的進(jìn)水流量和水箱液位之間關(guān)系圖，可用 （） 計(jì)算解得調(diào)節(jié)閥開(kāi)度變化 （）比例系數(shù) ()雙容水箱的進(jìn)水流量和水箱液位之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為 （）4. 實(shí)現(xiàn)單容水箱（上）液位的單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單回路系統(tǒng)控制圖?此單回路控制系統(tǒng)的控制原理圖增壓泵計(jì)算機(jī)HT上水箱下水箱電動(dòng)閥1V11V10V4V5儲(chǔ)水箱 單容水箱（上）液位的單回路控制原理圖②此單回路控制系統(tǒng)的控制框圖 單容水箱（上）液位的單回路控制框圖 PID參數(shù)整定 控制器參數(shù)的整定，對(duì)PID控制規(guī)律來(lái)說(shuō)，就是恰當(dāng)選擇比例度 （或比例放大系數(shù) 、積分時(shí)間常數(shù) 和微分時(shí)間常數(shù) 的值。我們用主副回路共同控制水箱液位。我們組是直接用雙容水箱做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)。然后在設(shè)置一個(gè)反饋環(huán)節(jié)，主要是利用液位檢測(cè)變送器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這里使用的是渦輪流量計(jì)來(lái)檢測(cè)流量的大小
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