单容水箱实验报告

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实验报告:单容自横水箱液位特性测试实验报告

实验报告:单容自横水箱液位特性测试实验报告

过程控制综合实验报告实验名称:单容自衡水箱液位特性测试实验专业:班级:姓名:学号:实验方案一、实验名称:单容自衡水箱液位特性测试实验二、实验目的1.掌握单容水箱的阶跃响应测试方法,并记录相应液位的响应曲线;2.根据实验得到的液位阶跃响应曲线,用相应的方法确定被测对象的特征参数K、T和传递函数;3.掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。

三、实验原理所谓单容指只有一个贮蓄容器。

自衡是指对象在扰动作用下,其平衡位置被破坏后,不需要操作人员或仪表等干预,依靠其自身重新恢复平衡的过程。

四、实验准备在所给实验设备准备好时,由实验指导书连线,检查线路之后上电,打开启动按钮,对实验对象进行液位特性测试。

通过该实验,我们最后要得到的理想结论是,通过手动控制阀门的开度来对水箱进行液位的特性测试,测试结果应该是,在给实验对象加扰动的情况下,贮蓄容器可以依靠自身重新恢复平衡的过程。

在实验之前,将储水箱中贮足水量,实验过程中选择下水箱作为被测对象,将阀门F1-1、F1-2、F1-8全开,将下水箱出水阀门F1-11开至适当开度,其余阀门均关闭,进行观察实验。

(a)结构图(b)方框图一、实验目的1.掌握单容水箱的阶跃响应测试方法,并记录相应液位的响应曲线;2.根据实验得到的液位阶跃响应曲线,用相应的方法确定被测对象的特征参数K、T和传递函数;3.掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备三相电源(~380V/10A)远程数据采集模拟量输出模块SA-22、SA-23(24V输入)三相磁力泵(~380V)压力变送器电动调节阀(4~20mA、~220V)三、实验原理所谓单容指只有一个贮蓄容器。

自衡是指对象在扰动作用下,其平衡位置被破坏后,不需要操作人员或仪表等干预,依靠其自身重新恢复平衡的过程。

图2-1所示为单容自衡水箱特性测试结构图及方框图。

阀门F1-1、F1-2和F1-8全开,设下水箱流入量为Q1,改变电动调节阀V1的开度可以改变Q1的大小,下水箱的流出量为Q2,改变出水阀F1-11的开度可以改变Q2。

单容水箱液位pid控制实验报告

单容水箱液位pid控制实验报告

单容水箱液位pid控制实验报告实验报告:单容水箱液位PID控制实验实验目的:本实验旨在通过PID控制器对单容水箱的液位进行控制,验证PID控制算法在液位控制中的应用效果,并了解PID控制器参数调节的方法和影响因素。

实验装置和仪器:1. 单容水箱:用于存放水并模拟液位变化。

2. 液位传感器:用于实时监测水箱的液位。

3. 控制器:采用PID控制器,用于调节水箱液位。

4. 电源和信号线:提供电力和信号传输。

实验步骤:1. 将水箱与液位传感器连接,并确保传感器能够准确测量液位。

2. 将PID控制器与液位传感器连接,建立控制回路。

3. 设置PID控制器的参数,包括比例系数(P)、积分时间(I)和微分时间(D)。

4. 将控制器调至手动模式,并将控制器输出设定值调整为合适的初始值。

5. 开始实验,记录初始液位和控制器输出设定值。

6. 观察液位的变化,并记录实时液位值。

7. 根据液位变化情况,调整PID控制器的参数,使液位尽可能接近设定值。

8. 结束实验,记录最终液位和控制器参数。

实验结果:通过实验,我们得到了如下的结果和观察:1. PID控制器的参数调节对液位控制有重要影响,不同的参数组合会导致液位的不同响应和稳定性。

2. 比例系数P的增大可以增加控制器对液位误差的敏感程度,但过大的P值可能引起震荡或超调。

3. 积分时间I的增大可以减小稳态误差,但过大的I值可能导致震荡或系统不稳定。

4. 微分时间D的增大可以提高系统的动态响应速度,但过大的D值可能引起噪声干扰或导致系统不稳定。

5. 通过逐步调整PID控制器的参数,我们可以实现较好的液位控制效果,使液位尽可能接近设定值并保持稳定。

结论:本实验通过PID控制器对单容水箱的液位进行控制,验证了PID控制算法在液位控制中的应用效果。

通过逐步调整PID控制器的参数,我们可以实现较好的液位控制效果,并使液位保持稳定。

实验结果表明,PID控制器的参数调节对液位控制有重要影响,需要根据实际情况进行调整和优化。

单容量水箱液位pid控制实验报告

单容量水箱液位pid控制实验报告

单容量水箱液位pid控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过单容量水箱液位pid控制实验,掌握PID控制器的基本原理及其在工程中的应用,熟悉液位传感器的使用方法,了解单容量水箱液位pid控制系统的组成和工作原理。

二、实验原理1. PID控制器PID控制器是一种用于工业过程自动化控制的常见算法。

PID是Proportional-Integral-Derivative(比例-积分-微分)三个英文单词的缩写。

PID算法通过对过程变量进行采样和比较,计算出误差,并根据误差大小进行调整。

其中比例项P、积分项I和微分项D分别代表了对过程变量偏差大小、偏差持续时间以及偏差变化率的反馈调整。

2. 液位传感器液位传感器是一种用于测量液体或固体物料高度或深度的设备。

常见的液位传感器有浮球式、压力式、电容式等多种类型。

本实验中采用电容式液位传感器进行测量。

3. 单容量水箱液位pid控制系统单容量水箱液位pid控制系统由水箱、液位传感器、PID控制器和执行机构(如电磁阀)组成。

系统的工作原理是:液位传感器采集水箱内的液位信号,将其转换为电信号并传输给PID控制器;PID控制器通过比较设定值和实际值之间的误差,输出相应的控制信号给执行机构,使其调节水箱内的水流量,从而维持水箱液位稳定在设定值。

三、实验步骤1. 搭建实验装置将单容量水箱与电磁阀、电容式液位传感器等连接起来,组成完整的单容量水箱液位pid控制系统。

2. 设置PID参数根据实际情况,设置合适的PID参数。

其中比例系数Kp、积分系数Ki 和微分系数Kd需要进行适当调整以达到最佳效果。

3. 进行实验测试将设定值设置为一定值,并记录下当前的反馈值。

根据反馈值计算出误差,并通过PID控制器输出相应的调节信号给执行机构。

随着时间的推移,观察液位是否能够稳定在设定值附近。

4. 调整PID参数如果发现液位不能够稳定地保持在设定值附近,需要对PID参数进行适当调整。

可以通过增大或减小比例系数、积分系数和微分系数来调整系统的响应速度和稳定性。

单容水箱实验报告

单容水箱实验报告

单容液位定值控制系统一、实验目的1.了解单容液位定值控制系统的结构与组成。

2.掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。

3.研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。

4.了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用。

5.掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备THPCAT-2型现场总线过程控制对象系统实验装置、AT-1智能仪表挂件一个、RS485/232转换器一个、RS485通讯线一根、计算机一台、万用表一个、软管若干。

三、实验原理图3-6 中水箱单容液位定值控制系统(a)结构图 (b)方框图本实验系统结构图和方框图如图3-6所示。

被控量为上小水箱(也可采用上大水箱或下水箱)的液位高度,实验要求中水箱的液位稳定在给定值。

将压力传感器LT1检测到的上小水箱液位信号作为反馈信号,在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度,以达到控制水箱液位的目的。

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,系统的调节器应为PI或PID控制。

四、实验内容与步骤本实验选择上小水箱作为被测对象(也可选择上大水箱或下水箱)。

以上小水箱为例叙述实验步骤如下:1. 实验之前先将储水箱中贮足水量,然后将阀门F1-1、F1-3、F1-4、F1-6全开,将上小水箱出水阀门F1-10开至适当开度(30%~80%),其余阀门均关闭。

2. 管路连接:将工频泵出水口和支路1进水口连接起来;将支路1出水口和上小水箱进水口连接起来;将上小水箱出水口和储水箱进水口连接起来。

3. 采用智能仪表控制:1)将“AT-1智能调节仪控制”挂件挂到网孔板上,并将挂件的通讯线插头通过RS485通讯线与RS485/232转换器连接到计算机串口1。

2)强电连线:单相I电源L、N端对应接到AT-1挂件电源输入L、N端。

3)弱电连线:上小水箱液位LT1的1-5V+、-端对应接到智能调节仪I的1-5V电压输入1、2端;智能调节I输出7、5对应接到电动调节阀控控制输入+ 、-端。

单容水箱液位控制综合报告

单容水箱液位控制综合报告

单容水箱液位过程控制综合报告自动化专业实验单容水箱液位过程控制综合报告I. 实验目的一、 了解单容水箱液位控制系统的结构与组成。

二、 掌握单容水箱液位控制系统调节器参数的整定方法。

三、 研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。

四、 了解P 、PI 、PD 和PID 四种调节器分别对液位控制的作用。

II. 单容水箱系统模型一、单容水箱物理模型单容水箱的结构图如下:由图2-1可知,对象的被控制量为水箱的液位H ,控制量(输入量)是流入水箱中的流量Q 1,手动阀V 1和V 2的开度都为定值,Q 2为水箱中流出的流量。

根据物料平衡关系,在平衡状态时10200Q Q -= (1)动态时,则有12d V Q Q d t-=(2)式中V 为水箱的贮水容积,dtdV 为水贮存量的变化率,它与H 的关系为Adh dV =,即d V d h Ad td t= (3)A 为水箱的底面积。

把式(3)代入式(2)得12d h Q Q Ad t-= (4)基于Q 2=SR h ,R S 为阀V2的液阻,则上式可改写为1Sh d h Q AR d t-=即1sd h A R h K Qd t+=或写作1()()1H s K Q s T S =+ (5)式中s T A R =,它与水箱的底积A 和V 2的R S 有关;s K R =。

二、 电动调节阀流量特性物理模型电动调节阀包括执行机构和阀两个部分,它是过程控制系统中的一个重要环节。

电动调节阀接受调节器输出4~20mADC 的信号,并将其转换为相应输出轴的角位移,以改变阀节流面积S 的大小。

图2-9为电动调节阀与管道的连接图。

图2-9 电动调节阀与管道的连接图图中:u----来自调节器的控制信号(4~20mADC ) θ---阀的相对开度 s ---阀的截流面积q----液体的流量由过程控制仪表的原理可知,阀的开度θ与控制信号的静态关系是线性的,而开度θ与流量Q 的关系是非线性的。

实验一、单容水箱对象特性测试实验

实验一、单容水箱对象特性测试实验

实验一、单容水箱对象特性测试实验一、实验目的1、 了解单容对象的动态特性及其数学模型2、 熟悉单容对象动态特性的实验测定法原理3、 掌握单容水箱特性的测定方法 二、实验设备1、 四水箱实验系统DDC 实验软件2、 PC 机(Window XP 操作系统) 三、单容对象特性实验测定法原理许多工业对象内部的工艺过程复杂,通过机理分析等寻求对象的数学模型非常困难,即使能得到对象的数学模型,仍需要通过实验方法来验证。

因此,对于运行中的对象,用实验法测定其动态特性,是了解对象的简易途径。

本次实验主要是求取对象的飞升曲线或方波响应曲线。

飞升曲线是在输入量作阶跃变化时测绘输出量随时间变化曲线得到的;方波响应曲线是在输入量作一个脉冲方波变化时测绘输出量随时间变化曲线得到的。

在获得特性曲线的基础上,进行分析获得相应的对象特性。

飞升曲线实验测定方法的具体步骤如下:A 、选择工作点给定控制量,让单容水箱对象的液位稳定B 、测绘飞升曲线让控制量做阶跃变化,并测绘单容水箱液位随时间变化的曲线C 、获得对象的动特性假定在输入量变化量为u Δ时测绘的飞升曲线如下图所示:因此,可估算单容水箱的模型为()1+=Ts Ks G p其中lenleny u u y K *ΔΔ=于是用实验法测出了单容水箱的动态特性。

四、实验步骤 1、 进入实验运行四水箱DDC 实验系统软件,进入首页界面,单击“实物模型”单选框,选择实验模式为实物模型;单击实验菜单,进入单容水箱特性测试实验界面。

2、 选择执行机构在实验系统中有两个执行机构,分别由控制量“U1”和“U2”控制。

这两个控制量的范围为0~100,可以自行选择一个作为控制量。

这里假定我们选择“U1”作为控制量。

3、 选择单容对象实验系统有四个水箱:水箱1、水箱2、水箱3和水箱4,它们对应的液位分别用H1、H2、H3和H4表示,实验时可以自行选择一个水箱作为被测定对象。

这里我们选择水箱1,对应液位变量为H1。

单容量水箱液位pid控制实验报告

单容量水箱液位pid控制实验报告

单容量水箱液位pid控制实验报告实验目的:通过单容量水箱液位PID控制实验,学习PID控制器的原理和调节方法,掌握PID控制器在液位控制中的应用。

实验器材:1. 单容量水箱2. 水泵3. 液位传感器4. 控制器5. 电脑实验原理:PID控制器是由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成的控制器。

根据物体的反馈信号与设定值之间的差异,PID控制器会计算出相应的控制量,以使系统的输出信号趋近于设定值,从而实现对物体的控制。

实验步骤:1. 搭建实验装置:将单容量水箱与水泵和液位传感器连接,将控制器与电脑连接。

2. 设置实验参数:根据实验需求,设置控制器的比例增益、积分时间常数和微分时间常数,并将设定值设定为所需的液位。

3. 开始实验:启动水泵,观察水箱液位的变化,并记录在实验报告中。

4. 数据分析:根据液位传感器的反馈信号,计算实际液位与设定值之间的差异,并根据PID控制器的算法计算出相应的控制量。

5. 调整控制参数:根据实验数据分析的结果,调整PID控制器的参数,如增大比例增益、调整积分时间常数和微分时间常数,再次进行实验。

6. 重复步骤3-5,直到达到所需的控制效果。

实验结果与分析:根据实验数据,绘制出液位随时间变化的曲线图。

通过分析曲线形状和数据变化趋势,判断控制系统的稳定性和响应时间。

如果液位在设定值附近波动较小,并且响应时间较短,则说明PID控制系统的参数调节较为合适。

结论:通过单容量水箱液位PID控制实验,我们学习了PID控制器的原理和调节方法,并掌握了PID控制器在液位控制中的应用。

同时,我们还了解到PID控制器的参数调节对控制系统的稳定性和响应时间有很大影响,需要通过实验数据的分析来进行参数调整。

这些知识和技能对于后续的控制系统设计和实施有着重要的指导意义。

单容水箱液位pid控制系统实验报告

单容水箱液位pid控制系统实验报告

单容水箱液位pid控制系统实验报告本次实验以单容水箱液位PID控制系统为研究对象,通过实验来探究PID控制系统在单容水箱液位控制中的应用。

实验采用的硬件设备包括一台多功能数据采集仪、一个电动水泵、一个水箱、一个液位传感器以及一台电脑。

液位传感器负责实时监测水箱的液位高度,然后将液位信号传输给多功能数据采集仪,再通过电脑处理分析数据。

电动水泵负责将水加入到水箱中,实现液位的上升。

在实验中我们需要采用PID控制算法对液位进行控制。

PID控制器是由比例控制器(P)、积分控制器(I)和微分控制器(D)三个部分组成的一种常见的控制算法。

比例控制器根据当前偏差值来进行控制,积分控制器主要解决由于比例控制器的积累误差,使系统达到静态稳态的需求,微分控制器则是对系统输出信号的变化率进行调整,在系统响应速度方面起到了重要的作用。

PID控制器综合了三种控制器的优点,因此在工业自控领域中得到了广泛的应用。

在实验的开始,我们首先需要计算PID控制参数,包括比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td。

计算出这些参数之后,我们需要将它们输入到控制器中,使得控制器能够根据当前的液位值来进行控制。

实验过程中,需要适当控制电动水泵的运行时间和运行速度,使得液位能够平稳地上升,同时又不超过设定的上限值。

在实验中,我们首先对比例系数进行了调整。

我们发现当比例系数过大时,液位的波动会变得非常剧烈,表现为液位的快速上升和下降。

当比例系数过小时,系统的响应速度将会比较慢,导致液位不能够很好地达到设定值。

通过实验我们调整了比例系数,使得液位能够更加稳定地上升,并且在液位接近设定值时,系统能够迅速地响应。

我们也对积分时间和微分时间进行了调整,并且通过分析实验数据,我们最终确定了比例系数为1.8、积分时间为0.2秒和微分时间为0.1秒。

通过本次实验,我们深入了解了PID控制系统在单容水箱液位控制中的应用,也体验了PID控制系统参数调整的过程。

我们相信,在实际工程中,PID控制系统的应用会带来更大的效益。

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单容液位定值控制系统
一、实验目的
1.了解单容液位定值控制系统的结构与组成。

2.掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。

3.研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。

4.了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用。

5.掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备
THPCAT-2型现场总线过程控制对象系统实验装置、AT-1智能仪表挂件一个、RS485/232转换器一个、RS485通讯线一根、计算机一台、万用表一个、软管若干。

三、实验原理
图3-6 中水箱单容液位定值控制系统
(a)结构图 (b)方框图
本实验系统结构图和方框图如图3-6所示。

被控量为上小水箱(也可采用上大水箱或下水箱)的液位高度,实验要求中水箱的液位稳定在给定值。

将压力传感器LT1检测到的上小水箱液位信号作为反馈信号,在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度,以达到控制水箱液位的目的。

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,系统的调节器应为PI或PID控制。

四、实验内容与步骤
本实验选择上小水箱作为被测对象(也可选择上大水箱或下水箱)。

以上小水箱为例叙述实验步骤如下:
1. 实验之前先将储水箱中贮足水量,然后将阀门F1-1、F1-3、F1-4、F1-6全开,将上小水箱出水阀门F1-10开至适当开度(30%~80%),其余阀门均关闭。

2. 管路连接:将工频泵出水口和支路1进水口连接起来;将支路1出水口和上小水箱
进水口连接起来;将上小水箱出水口和储水箱进水口连接起来。

3. 采用智能仪表控制:
1)将“AT-1智能调节仪控制”挂件挂到网孔板上,并将挂件的通讯线插头通过RS485通讯线与RS485/232转换器连接到计算机串口1。

2)强电连线:单相I电源L、N端对应接到AT-1挂件电源输入L、N端。

3)弱电连线:上小水箱液位LT1的1-5V+、-端对应接到智能调节仪I的1-5V电压输入1、2端;智能调节I输出7、5对应接到电动调节阀控控制输入+ 、-端。

4)管路、阀门、接线检查无误后接通总电源开关,打开24V电源开关、电动调节阀开关、单相I开关。

5)检查智能调节仪基本参数设置:ctrl=1, dip=1,Sn=33, DIL=0,DIH=50,OPL=0,OPH=100,run=0。

6)打开上位机MCGS组态环境,打开“THPCAT-2智能仪表控制系统”工程,然后进入MCGS运行环境,在主菜单中点击“实验六、单容水箱液位定值控制实验”,进入“实验六”的监控界面。

7)先将仪表设置为手动状态,将磁力泵开关打到“手动”位置,磁力驱动泵上电打水,适当增加或减小仪表输出值,使水箱液位平衡在设定值。

8)按本章第一节中的经验法或动态特性参数法整定调节器参数,选择PI控制规律,并按整定后的PI参数进行调节器参数设置。

9)待液位稳定于给定值后,将调节器切换到“自动”控制状态,待液位平衡后,通过以下几种方式加干扰:
a.突增(或突减)仪表设定值的大小,使其有一个正(或负)阶跃增量的变化;(此法推荐,后面两种仅供参考)。

b.将电动调节阀的旁路F1-5(同电磁阀)开至适当开度,将电磁阀开关打至“手动”位置。

c.适当改变上小水箱出水阀F1-10开度(改变负载)。

以上几种干扰均要求扰动量为控制量的5%~15%,干扰过大可能造成水箱中水溢出或系统不稳定。

加入干扰后,水箱的液位便离开原平衡状态,经过一段调节时间后,水箱液位稳定至新的设定值(采用后面两种干扰方法仍稳定在原设定值),记录此时的智能仪表的设定值、输出值和仪表参数,液位的响应过程曲线将如图3-7所示。

图3-7 单容水箱液位的阶跃响应曲线
10)分别适量改变调节仪的P及I参数,重复步骤9,用计算机记录不同参数时系统的阶跃响应曲线。

11)分别用P、PD、PID三种控制规律重复步骤7~10,用计算机记录不同控制规律下系统的阶跃响应曲线。

五、实验报告要求
1.画出单容水箱液位定值控制实验的结构框图。

2.用实验方法确定调节器的相关参数,写出整定过程。

3.根据实验数据和曲线,分析系统在阶跃扰动作用下的静、动态性能。

4.比较不同PID参数对系统的性能产生的影响。

5.分析P、PI、PD、PID四种控制规律对本实验系统的作用。

6.综合分析三种控制方案的实验效果。

主窗口:
op
pv
sv:
比例策略
积分策略
微分策略
测量值
设定值
实时曲线
实时数据库
设备窗口
自动切换
最终曲线
改变设定值
水箱液位串级控制实验
一、实验目的
1.通过实验了解水箱液位串级控制系统组成原理。

2.掌握水箱液位串级控制系统调节器参数的整定与投运方法。

3.了解阶跃扰动分别作用于副对象和主对象时对系统主控制量的影响。

4.掌握液位串级控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备
THPCAT-2型现场总线过程控制对象系统实验装置、AT-1智能仪表挂件一个、RS485/232转换器一个、RS485通讯线一根、计算机一台、万用表一个、软管若干。

三、实验原理
本实验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,控制对象为下水箱,下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,控制对象为中水箱,又称副对象,中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。

副调节器的输出直接驱动电动调节阀,从而达到控制下水箱液位的目的。

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。

四、实验内容与步骤
本实验选择上小水箱和下水箱串联作为被测对象(也可选择上大水箱和下水箱或者上小水箱和上大水箱)。

以上小水箱和下水箱串联为例叙述实验步骤如下:
1.实验之前先将储水箱中贮足水量,然后将阀门F1-1、F1-3、F1-4、F1-6全开,将上小水箱出水阀门F1-10、下水箱出水阀门F1-12开至适当开度(要求F1-10开度稍大于F1-12的开度),其余阀门均关闭。

2.管路连接:将工频泵出水口和支路1进水口连接起来;将支路1出水口和上小水箱进水口连接起来;将下水箱出水口和储水箱进水口连接起来。

3. 采用智能仪表控制:
1)将“AT-1智能调节仪控制”挂件挂到网孔板上,并将挂件的通讯线插头通过RS485通讯线与RS485/232转换器连接到计算机串口1。

2)强电连线:单相I电源L、N端对应接到AT-1挂件电源输入L、N端。

3)弱电连线:上小水箱液位LT1的1-5V+、-端对应接到智能调节仪I的1-5V电压输入1、2端;智能调节仪I的输出7、5端并接本挂件上的250Ω精密电阻后对应接至智能调节仪II的1-5V电压输入1、2端;下小水箱液位LT3的0.2-1V+、-端(红为正、绿为负)对应接到智能调节仪II的0-1V电压输入3、2端;智能调节II输出7、5对应接到电动调节阀控控制输入+ 、-端。

4)管路、阀门、接线检查无误后接通总电源开关,打开24V电源开关、电动调节阀开关、单相I开关。

5)打开上位机MCGS组态环境,打开“智能仪表控制系统”工程,然后进入MCGS运行环境,在主菜单中点击“实验十二、水箱液位串级控制实验”,进入“实验十二”的监控界面。

6)检查智能调节仪基本参数设置:关键参数有智能调节仪I的Sn=33,DIH=50,dip=1,Addr=1,智能调节仪II的Sn=32,DIH=50,dip=1,Addr=2。

7)将主控仪表设置为“手动”,并将输出值设置为一个合适的值,此操作可通过调节仪表实现。

8)将磁力泵开关打到手动值,磁力驱动泵上电打水,适当增加/减少主调节器的输出量,使下水箱的液位平衡于设定值,且上小水箱液位也稳定于某一值(此值一般为3~5cm,以免超调过大,水箱断流或溢流)。

9)按本章第一节中任一种整定方法整定调节器参数,并按整定得到的参数进行调节器设定。

待液位稳定于给定值时,将调节器切换到“自动”状态,待液位平衡后,施加干扰。

10)待液位再次平衡后,据实验曲线,合理整定PID参数,然后重复步骤9,分析不同PID参数的控制效果。

五、实验报告要求
1.画出水箱液位串级控制系统的结构框图。

2.用实验方法确定调节器的相关参数,并写出整定过程。

3.根据扰动分别作用于主、副对象时系统输出的响应曲线,分析系统在阶跃扰动作用下的静、动态性能。

4.分析主、副调节器采用不同PID参数时对系统性能产生的影响。

6.综合分析三种控制方案的实验效果。

实验结果。

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