过控课设
过程控制的课程设计
过程控制的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程控制的基本概念，掌握其核心原理；2. 使学生能够运用所学知识，分析并解决实际过程中的控制问题；3. 引导学生了解过程控制在不同领域的应用，拓展知识视野。
技能目标：1. 培养学生运用数学模型描述实际过程的能力；2. 提高学生设计简单过程控制系统并进行仿真实验的能力；3. 培养学生运用现代工具对过程控制问题进行分析和解决的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制学科的兴趣和热情，激发求知欲；2. 引导学生树立正确的工程观念，认识到过程控制在国民经济发展中的重要作用；3. 培养学生的团队合作意识和严谨的科学态度，提高责任感。
课程性质：本课程为应用性较强的学科，旨在培养学生的实际操作能力和创新精神。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调在实际问题中发现、分析、解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识内化为具体的学习成果，为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 过程控制基本概念：控制系统组成、开环与闭环控制、控制系统的性能指标；2. 数学模型描述：传递函数、状态空间表示、线性系统的特性；3. 过程控制原理：PID控制算法、超前-滞后校正、串并行控制；4. 过程控制系统设计：系统建模、控制器设计、系统仿真；5. 过程控制应用案例分析：工业生产过程、生物医学工程、环境监测等领域的应用实例；6. 现代过程控制技术：智能控制、网络控制、大数据在过程控制中的应用。
教学大纲安排：第一周：过程控制基本概念及性能指标；第二周：数学模型描述及传递函数；第三周：过程控制原理及PID控制算法；第四周：过程控制系统设计及建模；第五周：过程控制应用案例分析；第六周：现代过程控制技术及其发展趋势。
教学内容与教材关联性：教学内容紧密结合教材章节，涵盖教材中过程控制的核心知识，注重理论与实践相结合，以提高学生的实际应用能力。
过控原理课程设计
过控原理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握过控原理的基本概念、原理和应用。
具体包括：1.知识目标：a.了解过控原理的定义和发展历程；b.掌握过控原理的基本原理和关键技术；c.了解过控原理在工程应用中的广泛性。
2.技能目标：a.能够运用过控原理分析和解决实际问题；b.能够运用过控原理设计和优化控制系统；c.能够运用过控原理进行实验操作和数据分析。
3.情感态度价值观目标：a.培养学生的科学精神和创新意识；b.培养学生的团队合作能力和沟通交流能力；c.培养学生的社会责任感，使其认识到过控原理在工程应用中的重要性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括过控原理的基本概念、原理和应用。
具体包括：1.过控原理的定义和发展历程；2.过控原理的基本原理和关键技术；3.过控原理在工程应用中的广泛性；4.过控原理的实验操作和数据分析。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解过控原理的基本概念、原理和应用，使学生了解和掌握过控原理的基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解过控原理在工程应用中的广泛性。
3.实验法：通过实验操作和数据分析，使学生掌握过控原理的实验方法和技巧。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：过控原理教材，用于为学生提供系统的学习材料；2.参考书：过控原理相关参考书籍，用于为学生提供更多的学习资源；3.多媒体资料：过控原理相关的视频、动画和图片，用于为学生提供直观的学习材料；4.实验设备：过控原理实验所需的仪器设备和工具，用于为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：布置与课程内容相关的作业，要求学生在规定时间内完成，通过作业的完成质量评估学生的掌握程度。
过控课程设计绪论
过控课程设计绪论一、教学目标通过本章的学习，学生将掌握过控课程的基本概念、原理和应用；能够运用所学知识分析和解决实际问题；培养学生对过控技术的兴趣和好奇心，提高学生科学探究和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解过控课程的定义、发展历程和应用领域；（2）掌握过控系统的基本组成、工作原理和性能指标；（3）理解过控技术在工程实践中的应用和意义。
2.技能目标：（1）能够运用过控知识分析简单的问题；（2）具备过控系统设计和优化的基本能力；（3）学会使用过控相关软件和工具。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对过控技术的热爱和敬业精神；（2）增强学生团队合作和交流沟通能力；（3）提高学生创新意识和持续学习的动力。
二、教学内容本课程主要内容包括过控课程的基本概念、原理、应用和技术发展趋势。
具体安排如下：1.过控课程概述：介绍过控课程的定义、发展历程和应用领域；2.过控系统组成：讲解过控系统的基本组成、工作原理和性能指标；3.过控技术应用：分析过控技术在工程实践中的应用和意义；4.过控系统设计：介绍过控系统设计和优化的方法和技术；5.过控相关软件和工具：学习使用过控相关软件和工具。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解过控课程的基本概念、原理和应用，使学生掌握相关知识；2.讨论法：学生进行课堂讨论，培养学生的思考和表达能力；3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解和运用所学知识；4.实验法：进行实验操作，培养学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将使用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的过控课程教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓展知识面；3.多媒体资料：制作精美的课件、视频等多媒体资料，增强课堂趣味性；4.实验设备：提供实验所需的设备和器材，确保学生能够进行实际操作。
过控课程设计心得体会
过控课程设计心得体会我的课程设计之路虽然不算太长，但却颇有心得。
在学习过程中，我逐渐意识到，过控是课程设计中的一把利器。
所谓过控，即通过设计的方法，使整个课程更加系统化，有层次地呈现知识点，让学生更好地领会和掌握知识，达到透彻理解的效果。
过控的方法有很多，以下是我在课程设计中所运用的一些体会。
1. 提前制定详细的教学计划在开始设计课程之前，制定详细的教学计划非常必要。
教学计划应该包括所需时间，知识点分布，教学方法等等。
这样做的好处是，能让你事先规划好整个课程的脉络，更好地掌握和安排进度，避免中途出现紧急情况导致进度拖慢。
2. 突出重点，分段教学在课堂教学中，经常会遇到一些比较难理解的知识点。
这时候就需要我们将重点知识逐一突出，进行分段教学。
例如，如果学习的是一个较为复杂的编程语言，那就可以先讲解语言的基本语法，再加深语言中一些重要的概念和技巧。
这样不仅能够使学生更好地理解，也能够逐渐提高他们的学习兴趣。
3. 设计测验评估和小练习在课程的末尾或过程中，设立一些测验或小练习能够很好地检测学生的学习成果和水平。
这些测验和小练习可以是选择题、填空题，也可以是简答题。
通过这些测试，学生能够更好地了解自己的学习状况，从而更好地进行下一步的学习。
4. 多媒体教学现在，多媒体教学已经成为一种趋势，如何合理地运用多媒体技术，达到过控的效果，已成为课程设计中的重要命题。
在制作多媒体教学课件时，应注意抓住重点，切忌各种信息杂糅，过多的干扰。
另外，选择合适的音效与动作，使课件更加生动有趣，让学生更好地理解和掌握知识点。
总之，过控是课程设计中的一把重要利器。
通过各种方法的合理运用，能够更好地指导学生的学习，达到更好的掌握知识的效果。
当然，最重要的还是我们设计的目的，即让学生更好地学习，在实践中不断检验与完善，始终把学生的学习效果作为最终目标，根据学生的实际情况进行不断的优化。
过控原理课程设计
过控原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握过控原理的基本概念，包括开环控制与闭环控制的特点及应用；2. 学会分析控制系统的性能，了解稳定性、快速性及准确性等评价指标；3. 掌握典型控制系统的数学模型及其建立方法。
技能目标：1. 能够运用所学的过控原理知识，进行控制系统的设计与仿真；2. 培养学生运用数学工具解决实际控制问题的能力；3. 提高学生团队协作和沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发学习热情；2. 引导学生认识到控制技术在国民经济发展中的重要性，增强社会责任感；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高创新意识和实践能力。
课程性质分析：本课程为自动化及相关专业高年级学生设置，旨在使学生掌握过控原理的基础知识，提高解决实际控制问题的能力。
学生特点分析：高年级学生对专业知识有一定的基础，具有较强的学习能力和自主性，对实际应用有较高的兴趣。
教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合；2. 创设情境，引导学生主动参与，培养学生的创新精神和实践能力；3. 注重过程评价，关注学生的个体差异，提高教学质量。
二、教学内容1. 引言：介绍过控原理的概念、发展及应用领域，激发学生兴趣，为后续学习打下基础。
教材章节：第一章 绪论内容列举：控制系统的基本概念、发展历程、应用领域。
2. 控制系统的数学模型：讲解控制系统的数学描述方法，使学生掌握建模方法。
教材章节：第二章 控制系统的数学模型内容列举：微分方程、传递函数、状态空间模型。
3. 控制系统的性能分析：学习控制系统的稳定性、快速性及准确性等性能评价指标。
教材章节：第三章 控制系统的性能分析内容列举：稳定性分析、快速性分析、准确性分析。
4. 开环控制与闭环控制：对比分析开环控制与闭环控制的优缺点，了解其在实际应用中的选择。
教材章节：第四章 开环控制与闭环控制内容列举：开环控制原理、闭环控制原理、开环与闭环控制的区别与联系。
过控课程设计指导书
过程控制系统课程设计指导书1．设计题目金弘基供热锅炉测控系统设计。
说明：金弘基供热锅炉系统由两台40吨热水锅炉构成，负责向大连市西南部的书香园一期、二期、三期住宅小区冬季供暖。
为保证锅炉的安全、经济运行，需要设计相应的测量、控制系统。
本设计仅包含1#锅炉的测量、控制系统。
2．设计目标住宅供热锅炉测控系统主要实现目标：⑴保证锅炉的安全运行。
设计控制参数有：炉膛温度、炉膛负压、出水温度、出水压力、总管温度、总管压力等。
⑵保证住宅供暖室内温度。
控制回水温度。
⑶锅炉运行考核管理。
出水温度、出水压力、回水温度、炉膛温度等重要参数的当班记录。
煤、水消耗的当班记录，考核评价等其他管理需要。
3. 设计指导思想作为民用供暖锅炉，在保证实现要求前提下，尽量降低测控系统建造成本、运行成本。
在测控设备选型方面，只要能满足要求，不追求较高的技术指标。
在方案设计方面，考虑所设计的系统将不会配备专业人员维护、操作，因此，尽量避免设计复杂的控制系统。
能采用人工监测的参数，就不采用自动监测。
能够开环控制的参数，就不采用闭环控制。
4. 设计任务供热热水锅炉测控系统方案设计、扩大初步设计。
主要完成以下设计任务：（1）供热热水锅炉测控系统方案设计。
（2）设备选型设计。
（3）仪表盘正面布置设计。
（4）仪表盘盘后接线图设计。
（5）仪表供电系统设计。
5. 设计指导本课程设计题目源自实际工程项目，学生设计之前，应仔细分析、研究设计任务书，研究类似的实际设计案例，了解相应的设计规范。
需要到实际现场观察、了解热水锅炉设备运行过程，测量、控制要求。
各项设计任务要求：（1）测量、控制方案设计根据具体要求，作出方案设计。
将测、控方案标注在工艺流程图上，形成带控制点的工艺流程图。
根据具体的应用场合，实际需要，测控方案应包括如下内容：①测量参数：炉膛温度、炉膛负压、出水温度、出水压力、回水温度、省煤器入口温度、省煤器出口温度、省煤器出入口压差。
②闭环控制参数：出水压力操纵变量：出水泵电机功率。
过程控制仿真课程设计
过程控制仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解过程控制的基本原理，掌握仿真软件的使用方法。
2. 学生能运用控制理论分析实际工程问题，设计出合理的控制策略。
3. 学生了解过程控制在不同行业中的应用，如化工、热能等。
技能目标：1. 学生能够运用仿真软件搭建过程控制系统模型，进行系统仿真。
2. 学生能够对仿真结果进行分析，优化控制策略，提高系统性能。
3. 学生能够独立完成课程设计任务，具备一定的工程实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化及控制技术的兴趣，提高学习的主动性和积极性。
2. 学生通过课程学习，认识到过程控制在国民经济发展中的重要作用，增强社会责任感。
3. 学生在课程实践过程中，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质分析：本课程为高二年级自动化及机器人兴趣小组的选修课程，旨在通过过程控制仿真课程设计，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点分析：学生具备一定的物理、数学基础和控制理论知识，对自动化技术有一定兴趣，具备一定的自学能力和动手能力。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 注重培养学生的创新意识和团队协作能力，提高学生的综合素质。
3. 通过课程设计，让学生深入了解过程控制领域的前沿动态，为将来的专业发展奠定基础。
二、教学内容1. 过程控制基本原理回顾：包括开环控制与闭环控制、控制系统的数学模型、稳定性分析等，对应教材第3章内容。
2. 仿真软件介绍与操作：介绍过程控制仿真软件（如MATLAB/Simulink），并进行基本操作培训，对应教材第4章内容。
3. 控制系统建模与仿真：教授如何利用仿真软件搭建控制系统模型，进行仿真实验，分析系统性能，对应教材第5章内容。
4. 控制策略设计与优化：学习PID控制、模糊控制等常见控制策略，并通过仿真软件进行参数优化，对应教材第6章内容。
5. 过程控制应用案例：分析化工、热能等领域的过程控制应用实例，了解控制技术在工程实际中的应用，对应教材第7章内容。
过控课设
目录一、绪论 (1)1.1、精馏塔串级控制的过程 (1)1.2、精馏塔串级控制的原理 (1)二、总体设计方案 (2)三、系统器件选择（包括器件参数） (2)3.1温度传感器选择 (2)3.2调节器与执行器、传感器的选型 (2)四、硬件设计方案 (3)4.1主、副调节器正反作用方式确定 (3)五、控制算法选择 (4)六、控制参数整定 (5)七、心得体会 (7)参考文献 (8)一、绪论精馏是石油化工、炼油生产过程中的一个十分重要的环节，其目的是将混合物中各组分分离出来，达到规定的纯度。
精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动，利用混合液中各组分具有不同的挥发度，在互相接触的过程中，液相中的轻组分逐渐转入气相，而气相中的重组分则逐渐进入液相，从而实现液体混合物的分离。
一般精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐等设备组成。
1.1、精馏塔串级控制的过程进料流量从精馏塔中段某一塔板上进入塔内，这块塔板称为进料板。
进料板将精馏塔分为上下两段，进料板以上部分称为精馏段，进料板以下部分称为提馏段。
溶液中组分的数目可以是两个或两个以上。
实际工业生产中，只有两个组分的溶液不多，大量需要分离的溶液往往是多组分溶液。
多组分溶液的精馏在基本原理方面和两组分溶液的精馏是一样的。
1.2、精馏塔串级控制的原理我们的控制目的是使塔温保持恒定，现选用精馏段的温度, 与回流量来构成串级随动控制.温度调节器通常按PID调节规律，流量调节器按P调节规律。
当温度发生变化时，由主调节器（温度调节器）进行控制，其输出作为副调节器（液位调节器）的给定值，最终控制阀门的开度，主控回路的输出作为副控回路设定值修正的依据，副控回路的输出作为真正的控制量作用于被控对象，液位一旦发生变化，副控回路及时地控制阀门的开度位置，较快地克服了液位的变化对出料温度的影响如果液位是恒定的，只需测量实际温度，并使其与温度设定值相比较，利用二者的偏差控制管道上的阀门就能保持温度的恒定。
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摘要本次课程设计的目的是设计双容水箱液位串级控制系统。
在设计中充分利用自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术和自动控制技术，以实现对水箱液位的串级控制。
首先对被控对象的模型进行分析，并采用实验建模法求取模型的传递函数。
其次，根据被控对象模型和被控过程特性设计串级控制系统，采用动态仿真技术对控制系统的性能进行分析。
然后，设计并组建仪表过程控制系统，通过智能调节仪表实现对液位的串级PID控制。
最后，借助数据采集模块﹑MCGS组态软件和数字控制器，设计并组建远程计算机过程控制系统，完成控制系统实验和结果分析。
关键词：液位模型PID控制仪表过程控制系统计算机过程控制系统目录1概述 (1)1.1过程控制介绍 (1)1.2液位串级控制系统介绍 (2)2水箱模型分析 (3)3 PID控制原理 (4)3.1 PID控制 (4)3.2 PID参数整定方法 (6)4设备工作原理与控制流程图 (7)4.1设备工作原理 (7)4.2控制系统流程图 (8)5串级控制系统 (9)6实验分析 (11)6.1实验过程 (11)6.2实验结果分析 (13)7总结 (17)参考文献 (18)1概述1.1过程控制介绍1．工业过程控制的发展概况自本世纪30年代以来，伴随着自动控制理论的日趋成熟，自动化技术不断地发展并获得了惊人的成就，在工业生产和科学发展中起着关键性的作用。
过程控制技术是自动化技术的重要组成部分，普遍运用于石油，化工，电力，冶金，轻工，纺织，建材等工业部门。
初期的过程控制系统采用基地式仪表和部分单元组合仪表，过程控制系统结构大多是单输入，单输出系统，过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，以保持被控参数温度，液位，压力，流量的稳定和消除主要扰动为控制目的过程。
其后，串级控制，比值控制和前馈控制等复杂过程控制系统逐步应用于工业生产中，气动和电动单元组合仪表也开始大量采用，同时电子技术和计算机技术开始应用于过程控制领域，实现了直接数字控制（DDC）和设定值控制（SPC）。
2．过程计算机控制系统现代化过程工业向着大型化和连续化的方向发展，生产过程也随之日趋复杂，而对生产质量﹑经济效益的要求，对生产的安全、可靠性要求以及对生态环境保护的要求却越来越高。
不仅如此，生产的安全性和可靠性，生产企业的经济效益都成为衡量当今自动控制水平的重要指标。
因此继续采用常规的调节仪表（模拟式与数字式）已经不能满足对现代化过程工业的控制要求。
由于计算机具有运算速度快﹑精度高﹑存储量大﹑编程灵活以及具有很强的通信能力等特点，目前以微处理器﹑单片微处理器为核心的工业控制几与数字调节器—过程计算机设备，正逐步取代模拟调节器，在过程控制中得到十分广泛的作用。
在控制系统中引入计算机，可以充分利用计算机的运算﹑逻辑判断和记忆等功能完成多种控制任务和实现复杂控制规律。
在系统中，由于计算机只能处理数字信号，因而给定值和反馈量要先经过A/D转换器将其转换为数字量，才能输入计算机。
当计算机接受了给定值和反馈量后，依照偏差值，按某种控制规律（PID）进行运算，计算结果再经D/A转换器，将数字信号转换成模拟信号输出到执行机构，从而完成对系统的控制作用。
1.2液位串级控制系统介绍在工业实际生产中，液位是过程控制系统的重要被控量，在石油﹑化工﹑环保﹑水处理﹑冶金等行业尤为重要。
在工业生产过程自动化中，常常需要对某些设备和容器的液位进行测量和控制。
通过液位的检测与控制，了解容器中的原料﹑半成品或成品的数量，以便调节容器内的输入输出物料的平衡，保证生产过程中各环节的物料搭配得当。
通过控制计算机可以不断监控生产的运行过程，即时地监视或控制容器液位，保证产品的质量和数量。
如果控制系统设计欠妥，会造成生产中对液位控制的不合理，导致原料的浪费﹑产品的不合格，甚至造成生产事故，所以设计一个良好的液位控制系统在工业生产中有着重要的实际意义。
2水箱模型分析被控对象的数学模型（动态特性）是指过程在各输入量（包括控制量和扰动量）作用下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学表达式。
图1：液位被控过程简明原理图如图，水箱的流入量为Q1，流出量为Q2，通过改变阀1的开度改变Q1值，改变阀2的开度可以改变Q2值。
液位h越高，水箱内的静压力增大,Q2也越大。
液位h的变化反映了Q1和Q2不等而导致水箱蓄水或泻水的过程。
若Q1作为被控过程的输入量，h为其输出量，则该被控过程的数学模型就是h与Q1之间的数学表达式。
根据动态物料平衡，Q1-Q2=A(dh/dt) ；△Q1-△Q2=A(d△h/dt)在静态时，Q1=Q2，dh/dt=0；当Q1发生变化后，液位h随之变化，水箱出口处的静压也随之变化，Q2也发生变化。
由流体力学可知，液位h与流量之间为非线性关系。
但为了简便起见，做线性化处理得Q2=△h/R2，经拉氏变换得单容液位过程的传递函数为：W0(s)=H(s)/Q1(s)=R2/(R2Cs+1)=K/(Ts+1)注：△Q1 ﹑△Q2﹑△h:分别为偏离某一个平衡状态Q10﹑Q20﹑h0的增量。
R2:阀2的阻力A:水箱截面积T:液位过程的时间常数(T=R2C) K:液位过程的放大系数(K=R2) C:液位过程容量系数。
3 PID 控制原理3.1 PID 控制在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例积分微分控制，简称PID 控制，又称PID 调节。
PID 控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
图2：PID 控制基本原理图PID 控制器是一种线性负反馈控制器，根据给定值r(t)与实际值y(t)构成控制偏差： )()()(t y t r t e -=。
PID 控制规律为：])()(1)([)(0dtt de Td t e Ti t e Kp t U t++=⎰ 或以传递函数形式表示：)11()()()(Tds Tis kp s E s U s G ++==式中，K P :比例系数 T I :积分时间常数 T D :微分时间常数图3:拟量闭环控制系统图4: P、PI、PID调节的阶跃响应曲线（1）比例控制与其调节过程比例作用实际上是一种线性放大(缩小)功能。
比例调节的显著特点是有差调节，如果采用比例调节，则在负荷的扰动下调节过程结束后，被调量不可能与设定值准确相等，它们之间一定有残差。
采样偏差一旦产生，控制器立即产生正比于偏差大小的控制作用，使被调量朝误差减小方向变化，其作用大小通过比例增益度量，比例增益大时响应速度快，稳态误差小，但会产生较大的超调或产生不稳定，而Kc 过小会使响应速度缓慢。
调节时间加长，调节精度降低。
（2）比例积分调节积分作用则是一种记忆，对误差进行累积，有利于消除静差。
但积分作用如果太强，会引起较大超调或振荡，且在实际当中会经常碰到积分饱和现象在I调节中，调节器的输出与偏差信号的积分成正比。
I调节的特点是无差调节，与P调节的有差调节成鲜明对比。
只有当偏差e为零时，I调节器的输出才会保持不变。
然而与此同时，调节器的输出却可以停在任何值上。
这意味着被控对象在负荷扰动下的调节过程后，被调量没有残差，而调节阀可以停在新的负荷所要求的开度上。
（3）比例积分微分调节微分作用上要是用于产生提前的控制作用，改善动态特性，减小调整时间，使系统易于稳定。
以上的比例调节和积分调节都是根据当时的偏差方向和大小进行调节的。
不管被控对象中流入流出量之间有多大的不平衡。
而这个不平衡决定着此后被调量将如何变化的趋势。
3.2 PID参数整定方法1.Ziegler-Nichols经验公式(Z-N公式法)。
该方法先求取系统的开环阶跃响应曲线，根据对象的纯迟延时间、时间常数和放大系数，按Ziegler-Nichols经验公式计算PID参数。
2.稳定边界法(临界比例度法)。
该方法需要做稳定边界实验，在闭环系统中控制器只用比例作用，给定值作阶跃扰动，从较大的比例带开始，逐渐减小，直至被控对象现临界振荡为止，记下临界振荡周期和临界比例带。
3.衰减曲线法。
该方法与临界比例度法类似，在闭环系统中控制器只用比例作用，给定值作阶跃扰动，从较大的比例带开始，逐渐减小，直至被控量出现4:1的衰减过程为止，记下此时比例带以及相邻波峰之间的时间。
然后按照经验公式确定PID参数。
4设备工作原理与控制流程图4.1设备工作原理本设计为水箱液位的串级控制系统，它是由主控、副控两个回路组成。
主控回路中的调节器称主调节器，控制对象为中水箱，中水箱的液位为系统的主控制量。
副控回路中的调节器称副调节器，控制对象为上水箱，又称副对象，上水箱的液位为系统的副控制量。
主调节器的输出作为副调节器的给定，因而副控回路是一个随动控制系统。
副调节器的的输出直接驱动气动调节阀，从而达到控制中水箱液位的目的。
为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的主调节器应为PI或PID控制。
由于副控回路的输出要求能快速、准确地复现主调节器输出信号的变化规律，对副参数的动态性能和余差无特殊的要求，因而副调节器可采用P 调节器。
本实验系统结构图和方框图如图5所示：图5：水箱液位串级控制系统 (a)结构图 (b)方框图4.2控制系统流程图本控制系统流程图如图6所示。
图6：控制系统流程图上水箱和中水箱液位检测信号LT1和LT2为标准的模拟信号，直接传送到SIEMENS的模拟量输入模块SM331，SM331和分布式I/O模块ET200M直接相连，ET200M挂接到PROFIBUS-DP总线上，PROFIBUS-DP总线上挂接有控制器CPU315-2 DP （CPU315-2 DP为PROFIBUS-DP总线上的DP主站），这样就完成了现场测量信号到CPU的传送。
本实验的执行机构为带PROFIBUS-PA通讯接口的阀门定位器，挂接在PROFIBUS-PA总线上，PROFIBUS-PA总线通过LINK和COUPLER组成的DP链路与PROFIBUS-DP总线交换数据，PROFIBUS-DP总线上挂接有控制器CPU315-2 DP，这样控制器CPU315-2 DP发出的控制信号就经由PROFIBUS-DP总线到达PROFIBUS-PA总线来控制执行机构气动调节阀。
5串级控制系统设计建立的串级控制系统由主副两个控制回路组成，每一个回路又有自己的调节器和控制对象。
主回路中的调节器称主调节器，控制主对象。
副回路中的调节器称副调节器，控制副对象。
主调节器有自己独立的设定值R，他的输出m1作为副调节器的给定值，副调节器的输出m2控制执行器，以改变主参数c2。
通过针对双容水箱液位被控过程设计串级控制系统，将努力使系统的输出响应在稳态时系统的被控制量等于给定值，实现无差调节，并且使系统具有良好的动态性能，较块的响应速度。