过控实验报告1
过控实验报告 (1000字)

过程计算机控制系统实验报告实验一组合型过程控制系统简介及过程控制演示一、 festo紧凑型过程控制系统介绍festo紧凑型过程控制系统如图1-1所示,在这套系统上,我们可以进行液位、温度、压力、流量的控制。
图 1-1二、组合式过程控制系统介绍结合过程计算机控制系统理论的学习,我们研制了一套组合式过程控制系统,这套系统可以通过灵活、方便的管路组合,实现过程控制中的五种典型控制方式—单回路控制,串级控制、前馈控制、均匀控制和比值控制。
三、主要仪器与设备1、计算机2、接口板pcl-812pgpcl-812pg是一块高性能,高速度的多功能数据采集卡,它适用于ibm pc以及其它兼容机。
pcl-812pg在一块卡上包含了所有的数据采集功能,如:16路a/d,2路d/a,16路di,16路do,1路定时器、计数器通道,其中a/d数据采集为12位。
pcl-812pg板卡的具体布局如图1-2。
图1-2图中:sw1:基地址设定。
(220h)cn1:16位数字输出。
cn2:16位数字输入。
cn3:模拟输入/输出以及记数器/定时器。
jp1、jp2:dma(直接数据传输)通道设定。
(no dma) jp3:中断级别设定。
(5) jp4:时钟源设定。
(外部时钟)jp5:内/外部触发设定。
(内部触发)jp6、jp7:d/a参考电压设定。
(内部参考电压) jp8:内部参考电压设定。
(-10v) jp9:a/d输入范围设定。
(-10v to +10v)cn3接口管脚说明如图1-3所示。
图 1-33、水箱:水箱如图1-4所示。
技术参数见表1-1。
图 1-4表1-14、流量传感器流量传感器如图1-5,主要技术参数见表1-2。
表 1-25、比例阀1094-pmr比例阀如图1-6,主要技术指标见表1-3。
表 1-31094-pmr比例阀接口如图1-7所示。
端子2:+24v,端子3:24v地,端子4:输出控制信号。
r1:最小流量调节,r2:最大流量调节,r3:延迟时间调节。
过控生产实习报告

生产实习报告实习时间:2023年07月01日——2023年08月31日实习地点:XXX自动化设备有限公司实习单位介绍:XXX自动化设备有限公司成立于20XX年,位于我国某高新技术产业开发区,是一家专注于工业自动化设备研发、生产和销售的高新技术企业。
公司致力于为客户提供完整的自动化解决方案,通过不断创新,推动智能制造的发展。
主要产品包括自动化装配线、智能检测设备、工业机器人等。
一、实习目的1. 理解自动化设备的工作原理和操作方法,将所学知识与实际工作相结合。
2. 学习企业的生产组织形式、管理模式和企业文化,了解企业运作过程。
3. 提高自己的动手能力、团队协作能力和创新能力。
4. 为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、实习内容1. 实习期间,我主要参与了自动化设备的装配和调试工作。
通过实际操作,了解了设备的工作原理和各个部件的功能。
2. 学习了企业内部的生产管理流程,包括生产计划、物料采购、生产进度跟踪等。
3. 参与了企业的技术培训,学习了自动化设备相关的技术知识,如PLC编程、传感器应用等。
4. 深入了解了企业的企业文化,包括企业愿景、价值观、经营理念等。
三、实习收获1. 掌握了自动化设备的基本操作方法和维护技巧,提高了自己的动手能力。
2. 学会了与企业内部各部门进行有效沟通,提高了自己的团队协作能力。
3. 了解了企业的生产组织形式和管理模式,为今后的工作积累了经验。
4. 深入了解了企业文化和企业价值观,明确了自己的职业发展方向。
四、实习反思通过这次生产实习,我认识到理论知识与实际工作的结合非常重要。
在今后的学习中,我将更加注重实践操作,提高自己的动手能力。
同时,我也意识到团队协作的重要性,会在今后的学习和工作中,更加注重与他人的合作。
最后,我将继续深入学习和践行企业价值观,为自己的职业生涯奠定坚实基础。
总之,这次生产实习让我收获颇丰,不仅提高了自己的专业技能,还锻炼了自己的沟通能力、团队协作能力。
过控仿真的实训报告

一、实训概况一、实训时间:2023年X月X日至2023年X月X日二、实训地点:XX大学工程实训中心三、实训指导教师:XX老师四、实训目的:1. 熟悉过控仿真软件的基本操作和功能;2. 掌握过控系统的建模方法;3. 学会使用仿真软件对过控系统进行动态分析;4. 提高解决实际过控问题的能力。
二、实训内容一、过控仿真软件简介1. 软件名称:XX过控仿真软件2. 软件功能:系统建模、参数设置、仿真运行、结果分析等3. 软件特点:操作简单、功能强大、界面友好二、过控系统建模1. 建模方法:根据实际过控系统,采用模块化建模方法,将系统分解为若干模块,分别建立各个模块的数学模型。
2. 建模步骤:(1)分析过控系统,确定系统组成及各模块功能;(2)根据系统特性,选择合适的数学模型;(3)建立各个模块的数学模型;(4)将各个模块的数学模型连接起来,形成完整的系统模型。
三、仿真运行与结果分析1. 仿真运行:设置仿真参数,启动仿真运行,观察系统动态变化。
2. 结果分析:分析仿真结果,与实际系统进行比较,验证模型的准确性。
3. 仿真结果分析步骤:(1)观察系统响应曲线,分析系统稳定性;(2)分析系统动态性能,如上升时间、调节时间、超调量等;(3)优化系统参数,提高系统性能。
四、实训心得一、实训收获1. 熟练掌握了XX过控仿真软件的基本操作和功能;2. 学会了过控系统的建模方法,提高了解决实际过控问题的能力;3. 深入了解了过控系统的动态特性,为今后的研究工作奠定了基础。
二、实训体会1. 过控仿真技术在工程实际中具有广泛的应用,熟练掌握仿真软件是提高工程技术人员能力的重要途径;2. 在实训过程中,要学会理论与实践相结合,不断提高自己的动手能力和创新能力;3. 团队合作在实训过程中至关重要,要学会与同学相互配合,共同完成任务。
五、总结通过本次过控仿真实训,我深刻认识到过控仿真技术在工程实际中的应用价值,掌握了过控系统的建模方法和仿真分析技巧。
过程控制实验报告

过程控制实验报告过程控制实验报告引言:过程控制是一种重要的工程控制方法,广泛应用于工业生产、环境保护、交通运输等各个领域。
本实验旨在通过对过程控制的实际操作,理解和掌握过程控制的基本原理和方法。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建一个简单的过程控制系统,了解过程控制的基本概念和原理,并通过实际操作掌握过程控制的方法和技巧。
二、实验装置和原理实验所用的装置是一个温度控制系统,由温度传感器、控制器和执行器组成。
温度传感器负责测量温度,控制器根据测量值与设定值的差异来控制执行器的动作,从而实现温度的控制。
三、实验步骤1. 将温度传感器安装在被控温度区域,并连接到控制器上。
2. 设置控制器的参数,包括设定值、比例系数、积分时间和微分时间等。
3. 打开控制器,开始实验。
观察温度的变化过程,并记录实验数据。
4. 根据实验数据分析控制效果,并对控制器的参数进行调整,以达到更好的控制效果。
5. 重复步骤3和4,直到达到满意的控制效果。
四、实验结果与分析在实验过程中,我们观察到温度的变化过程,并记录了实验数据。
通过对实验数据的分析,我们可以评估控制效果的好坏,并对控制器的参数进行调整。
五、实验总结与体会通过本次实验,我们深入了解了过程控制的基本原理和方法。
实践操作使我们更加熟悉了过程控制的过程和技巧。
同时,我们也体会到了过程控制在工程实践中的重要性和应用价值。
六、实验改进与展望本次实验中,我们采用了简单的温度控制系统进行实验。
未来可以进一步扩展实验内容,涉及到其他参数的控制,如压力、流量等,以更全面地了解过程控制的应用。
结语:过程控制是一门重要的工程学科,对于提高生产效率、保护环境、提升产品质量等方面具有重要意义。
通过本次实验,我们对过程控制的原理和方法有了更深入的理解,为今后的工程实践打下了坚实的基础。
希望通过不断学习和实践,我们能够在工程领域中运用过程控制的知识,为社会发展做出更大的贡献。
过程控制实验报告

过程控制实验报告1. 实验目的本次实验的目的是学习和掌握过程控制的基本原理和操作方法,了解过程控制系统的组成和结构,掌握过程控制系统的基本调试方法和过程控制的自动化程度。
2. 实验原理过程控制是指对一组物理过程进行控制的技术和方法。
过程控制的目的是使被控制的物理过程在一定的条件下,达到预期的目标,如稳定、精度、速度、延迟、可靠性、安全性、经济性等等。
过程控制系统由传感器、执行元件、控制器和执行器构成,其中传感器用于检测被控制物理过程的状态,控制器根据传感器获取的信息进行决策,并通过执行元件控制执行器实现对被控制物理过程的控制。
3. 实验步骤本次实验的过程控制系统由一台工业控制计算机、一台工业控制器和一组执行器构成。
实验的具体步骤如下:(1) 将传感器与控制器连接,并将控制器与计算机连接。
(2) 在计算机上启动控制软件,在软件中设置控制器和传感器的参数。
(3) 将执行器与控制器连接,并调试执行器的控制参数。
(4) 在控制软件中设置控制策略和控制目标,并启动控制器。
(5) 监测被控制物理过程的状态,并记录相关数据。
(6) 对控制策略和控制参数进行调整,直到被控制物理过程达到预期目标。
4. 实验结果经过多次实验,我们成功地控制了被控制的物理过程,并达到了预期目标。
实验结果表明,过程控制技术可以有效地控制物理过程,并提高物理过程的稳定性、精确性和可靠性。
5. 实验总结本次实验使我们深入了解了过程控制的原理和操作方法,掌握了过程控制系统的基本调试方法和过程控制的自动化程度。
通过实验,我们发现过程控制技术在许多工业领域都具有广泛的应用前景,是提高生产效率和质量的重要手段。
在今后的学习和工作中,我们将继续深入学习和研究过程控制技术,为推动工业自动化和智能化发展做出贡献。
实习报告 过控专业实习报告

生产实习是我们机械专业学习的一个重要环节,是将课堂上学到的理论知识与实际相结合的一个很好的机会,对强化我们所学到的知识和检测所学知识的掌握程度有很好的帮助。
为了使我们提高对机械制造技术的认识,加深机械制造在工业各领域应用的感性认识,开阔视野,了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺,学院特意安排了我们到抚顺、、、实习。
实习的目的主要在于通过教师和工程技术人员的当堂授课以及工人师傅门的现场现身说法全面而详细的了解相关材料工艺过程。
实习的过程中,学会从技术人员和工人们那里获得直接的和间接地生产实践经验,积累相关的生产知识。
通过人事实习,学习本专业方面的生产实践知识,为专业课学习打下坚实的基础,同时也能够为毕业后走向工作岗位积累有用的经验。
实习还能让我们早些了解自己专业方面的知识和专业以外的知识,让我们也早些认识到我们将面临的工作问题,让我明白了以后读大学是要很认真的读,要有好的专业知识,才能为好的实际动手能力打下坚实的基础,更让你明白了以后要有一技之长,才能迎接以后的挑战,也让你知道了大学是为你们顺应科学发展的垫脚石和自身发展的机会。
抚顺恒源化工机械制造有限公司(原抚顺宏达压力容器制造有限公司)是为石油、化工、化肥、治金电力等行业生产各种设备的专业生产厂家.经过数十载的勤奋耕耘,宏达人在装备制造领域已拥有了先进的技术和丰富的经验.近年来,我公司分别与多家科研院所高校和天津大学、华东理工大学、沈阳化工学院、抚顺设计院、华东设计院及北洋化工技术研究所等致命企业建立了良好的合作关系.我公司已拥有生产各种系列真空炉、塔器、加热炉、储罐、压力容器、换热器、塔内件、空冷器、储油罐铝浮盘、HD型特殊耐磨复合陶瓷喷嘴、换热器芯子抽装机等产品的技术合经验,能结合工艺条件对上述产品进行设计、制造和安装.我公司所生产的产品,适合生产装置长周期运转的使用特点,正在工业领域占有越来越广泛的市场.抚顺恒源化工机械制造有限公司建立了严密的质量保证体系,通过了ISO9001-2002质量体系认证,取得了压力容器制造Brl级许可证,为中石油一级网络供应商,是辽宁省信誉知名企业.我公司地处辽宁抚顺,人力物力资源丰富,高级工程师4人.各专业工程师16人,经过劳动部门考核的技术工人140余人.公司以和谐发展为企业文化,诚实守信为团队精神. 所属行业:石油设备; 食品烘焙设备; 化工设备配件; 化工设备代理加盟; 化工成型设备; 化工成套设备; 产品信息:压力容器; 石化设备; 真空除氧设备; 给水设备; 石化配件; 锅炉辅机; 企业介绍:抚顺恒源化工机械制造有限公司是为石油、化工、化肥、冶金、电力等等行业生产各种设备的专业生产厂家。
过控实验报告

综合实践实验报告(过程控制部分)班级:姓名:学号:日期:一. 实验目的:1、熟悉A3000实验装置及过程控制实训装置的工艺流程。
2、熟悉使用浙大中控DCS系统,了解DCS系统的工作原理。
3、重点掌握使用DCS系统组态软件进行组态的工作流程。
4、在A3000实验装置或过程控制实训装置上完成水箱液位自动控制系统的设计与分析。
5、深入理解控制器参数的调整原理。
二.实验内容:1.熟悉工艺流程,绘制装置流程图。
2.熟悉浙大中控DCS的设计环境及控制站组态、整合熟悉浙大中控DCS的系统组态和运行的环境,掌握如下内容:(1)如何进入组态环境。
(2)载入组态、选择组态、新建组态的含义。
(3)新建一个组态,名称为综合实验(各组相同),将组态文件保存在D:\综合实验文件夹下3.系统组态工作流程3.1主控制卡组态主控制卡组态方法:点击菜单命令[总体信息/主机设置]或是在工具栏中点击[主机]图标将弹出主机设置界面。
主机设置界面分主控制卡设置界面和操作站设置界面。
主控制卡设置界面用于完成控制站(主控卡)设置;操作站设置界面用于完成操作站(工程师站与操作员站)设置。
点击主机设置界面下方的主控制卡标签可进入相应的设置界面。
表1 主控制卡组态参数表以上参数仅供参考,在实验中要根据本组实际情况合理选择参数(以下同)。
主控制卡组态完成之后,就可以进行系统编译和运行的工作了(如果不能编译,请添加操作小组-详见操作小组组态)。
系统编译:系统组态完成后,可以对系统进行编译,编译分为总体编译、控制站编译、快速编译三种类型,在实验中可以体会三种编译方法的区别。
系统编译完成后,既可以运行。
系统运行:当系统未完成下载和传送的操作时,系统只能处于仿真运行状态,此时运行系统需要在运行初始界面中选中[仿真运行]。
在仿真运行状态下,系统数据均是模拟生成的,用户无法控制。
在此画面中,还需要选择需要运行的系统。
3.2 控制站I/O组态在主控制卡组态完成之后,控制站I/O组态的顺序为数据转发卡组态、I/O卡件组态、I/O点组态以及控制方案组态四个部分。
过程控制实验报告汇总1

过程控制课程实验报告1.实验一: 串级系统的仿真控制实验要求:假设一串级控制系统的结构框图为:其中:2.将传递函数带入并绘制串级控制系统的Simulink结构图:执行程序:clc; %清除命令窗口clear all; %清除所有记录[a,b,c,d]=linmod('chuanji'); %加载simulink模型sys=ss(a,b,c,d); %建立状态空间表达式figure(1); %绘制图形1step(sys); %获得阶跃响应曲线hold on %绘图保持[y,t]=step(sys); %y为纵轴, t为横轴的阶跃曲线[mp,tf]=max(y); %返回峰值与峰值时间cs=length(t); %获得稳态时间yss=y(cs); %获得稳态值sigma=100*(mp-yss)/yss; % 计算超调量tp=t(tf); %计算峰值时间%计算调节时间i=cs+1;n=0;while n==0,i=i-1;if i==1n=1;elseif y(i)>1.05*yss %判断响应值是否大于稳态值%的1.05倍n=1;endendt1=t(i);cs=length(t);j=cs+1;n=0;while n==0,j=j-1;if j==1n=1;elseif y(i)<0.95*yss %判断响应值是否小于稳态值的0.95倍 n=1;endendt2=t(j);If t2<tp,if t1>t2,ts=t1;endelseif t2>tp,if t2<t1,ts=t2;elsets=t1;endendsigma=sigma(:,:,1) %显示超调量tp=tp(:,:,1) %显示峰值时间ts %显示调节时间3.实验结果与性能指标(1).实验结果sigma =32.3442tp =58.4907ts =90.9393(2).与单回路系统的对比Simulink仿真图性能指标sigma =73.4939tp =69.2071ts =820.16444.实验结论:1.(从回路的个数分析)由于串级控制系统是一个双回路系统, , 因此能迅速克服进入副回路的干扰, 从某个角度讲, 副回路起到了快速“粗调”作用, 主回路则担当进一步“细调”的功能, 所以应设法让主要扰动的进入点位于副回路内。
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过程控制工程实验报告实验一单回路控制系统一、实验目的1、掌握A3000过程试验装置的结构和管路流程,掌握SUPCON DCS的操作使用方法。
2、掌握对象特性测试方法。
2、了解单回路控制的特点和调节品质,掌握PID参数对控制性能的影响。
3、学会分析执行器风开风关特性的选择及调节器正反作用的确定。
4、初步掌握单回路控制系统的投运步骤以及单回路控制器参数调整方法。
二、实验设备A3000过程对象的下水箱V103,SUPCON DCS,支路系统1,支路系统2。
三、实验原理和流程(一)实验原理1.单容自衡对象动态特性测试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。
如图1.1,水流入量Qi由调节阀u控制,流出量Qo则由用户通过闸板开度来改变。
被调量为水位H。
图1.1单容水箱液位数学模型的测定通过物料平衡推导出的公式:u k Q H k Q u i O ==,,则 )(1H u k A dt dH u α-=,其中,A 是水槽横截面积,u k 是调节阀系数,α为流量系数,在工作点处进行线性化和增量化,得:u R k H dt H d RA u ∆=∆+∆,其中,α02H R =就是水阻。
进行拉普拉斯变换,得该系统的传递函数数学模型为:1)()()(+=∆∆=TS K s U s H S G 如果对象具有滞后特性时,传递函数为:s e TS K s U s H S G τ-+=∆∆=1)()()( 模型中τ、、T K 分别为对象增益、时间常数、纯滞后时间,这三个参数可以根据对象的阶跃相应曲线进行求取,如图1.2,一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数,曲线上升到稳态值的63%所对应的时间,就是水箱的时间常数T ,也可由坐标原点对响应曲线作切线OA ,切线与稳态值交点A 所对应的时间就是该时间常数T 。
如果对象具有滞后特性时,在此曲线的拐点D 处作一切线,它与时间轴交于B 点,与响应稳态值的渐近线交于A 点。
图中OB 即为对象的滞后时间τ,BC 为对象的时间常数T 。
图1.2 利用响应曲线求模型参数2. 单回路控制系统图1.3 单回路控制系统方框图图1.3为单回路控制系统方框图的一般形式,它是由被控对象、执行器、调节器和测量变送器组成一个单闭环控制系统。
系统的给定量是某一定值,要求系统的被控制量稳定至给定量。
由于这种系统结构简单,性能较好,调试方便等优点,故在工业生产中已被广泛应用。
控制器采用PID 控制规律,其传递函数为)11()(S T S T K s G d i c c ++=。
常用的控制规律有比例(P)调节 、比例积分(PI)调节、比例微分(PD)调节 、比例积分微分(PID)调节。
调节器参数的整定一般有两种方法:一种是理论计算法,即根据广义对象的数学模型和性能要求,用根轨迹法或频率特性法来确定调节器的相关参数;另一种方法是工程实验法,通过对典型输入响应曲线所得到的特征量,然后查照经验表,求得调节器的相关参数。
工程实验整定法有临界振荡法、衰减振荡法、动态特性参数法。
(1) 临界振荡法将0,=∞→d i T T 调整δ置较大值,逐渐减小δ,直至出现等幅振荡,记下r δ (临界比例带),根据r r T ,δ查表得d r T T ,,δ,见下表临界比例度法的优点是应用简单方便,但此法有一定限制。
首先要产生允许受控变量能承受等幅振荡的波动,其次是受控对象应是二阶和二阶以上或具有纯滞后的一阶以上环节,否则在比例控制下,系统是不会出现等幅振荡的。
在求取等幅振荡曲线时,应特别注意控制阀出现开、关的极端状态。
(2) 衰减振荡法将,0,=∞→d i T T 调(使被控量达4:1或10:1;对应',s s δδ根据s s T ,δ选d i T T ,,δ3 动态特性参数法所谓动态特性参数法,就是根据系统开环广义过程阶跃响应特性进行近似计算的方法,即根据对象特性的阶跃响应曲线测试法测得系统的动态特性参数(K 、T 、τ等),利用下表所示的经验公式,就可计算出对应于衰减率为4:1时调节器的相关参数。
如果被控对象是一阶惯性环节,或具有很小滞后的一阶惯性环节,若用临界比例度法或阻尼振荡法(4:1衰减)就有难度,此时应采用动态特性参数法进行整定。
(二)实验流程以第1套实验装置为例,在A3000高级过程控制实验系统中,如图1.4所示组成单回路控制系统。
图1.4 单回路控制系统四、实验内容与步骤(一)SUPCON DCS 操作熟悉由教师或学生启动操作站上的SUPCON DCS监控画面,注意各组只启动自己的小组画面,不要乱动其他组的装置,所有一切操作都在DCS上有记录。
进入画面后,要求学生首先熟悉DCS操作,逐项熟悉下面的内容:监控画面上工具条按钮的意义与用法;如何进行画面切换与翻页;如何切换到流程画面和趋势画面;流程图画面熟悉,与实际系统的对应;在流程画面上的操作,包括:电磁阀开关面板的弹出、调节器面板的弹出、手操器面板的弹出;熟悉开关面板的操作;熟悉调节器面板的操作,包括给定值、阀位、手自动切换等;熟悉手操器面板的操作;熟悉如何通过调节器面板切换到PID整定画面;熟悉PID整定面板上各个内容的操作,包括:熟悉怎样设置PID调节器的正反作用、PID参数、手自动、给定、阀位、曲线倍率选择等。
(二)单容自衡水箱对象动态特性测试首先将装置上的手阀全部关闭,然后仅打开画面上显示的手阀,具体操作为:打开QV-115、QV-106、QV-102,QV-116关闭QV-105、QV-111调节各装置水箱闸板到适当位置(开度0.6~0.8CM);在DCS操作站上通过用鼠标点击画面上的LIC1003框调出LIC1003调节面板,用鼠标左键点击LIC1003调节面板上的按钮,将该调节器切至手动,将调节器LIC1003的阀位输出置为0;将手操器HIC1002的阀位输出置为0,然后打开手阀QV-105;由教师正确打开A3000现场系统的面板开关;在DCS操作站上将电磁阀XV-101置于开的状态;在DCS上,使LIC1003处于手动状态,给该调节器输出一定的开度,使水箱开始加水到一定高度(50%以下),并稳定下来,记录下此时阀位的开度和液位的高度。
给阀位一个正向阶跃,幅值不宜太大,然后观察液位响应曲线,等到液位稳定后记下此时的阀位开度和液位高度,根据DCS记录的响应曲线和图1.2计算水箱的模型。
将液位恢复到初始的工作点,给阀位一个反向阶跃,求出此时的水箱模型。
比较两次求取的数学模型是否一致?(三)单回路控制系统正确投用单回路控制回路,在此过程中考虑DCS是如何实现无扰切换的,具体如下:在DCS操作站上通过用鼠标点击画面上的LIC1003框调出LIC1003调节面板,用鼠标左键点击LIC1003调节面板上的按钮,将该调节器切至手动,变频器可以认为具有风开特性,正确设置调节器的正反作用,由学生自行判断与设置。
1、内容一:PI控制在DCS上,使LIC1003处于手动状态,给该调节器输出一定的开度,使水箱开始加水到一定高度(50%以下),并稳定下来,设置LIC1003控制器为PI控制,然后在LIC1003的调节面板上用鼠标左键点击面板上的按钮,将LIC1003切入自动,在相同液位工作点下,对该液位控制系统的液位给定值做一个阶跃(范围不要太大,5%~15%之间,正向或负向),观察不同比例度和积分时间下的控制效果,分析比例度和积分时间对控制效果的影响。
对PI控制器进行工程整定,并将整定后的参数置入控制器,然后对对该液位控制系统的液位给定值做一个阶跃,观察控制效果。
在A3000装置上打开QV-105,在DCS上调出HIC1002手操器面板,给该手操器输出一个开度(比如10%),对液位控制系统施加干扰,观察控制系统对干扰的抑制效果。
2、内容二:PID控制采用PID控制,重复上面内容一的实验。
五、思考题1.如果要测二阶对象的数学模型,在A3000装置上如何搭建出流程来?画出具体流程图。
2、分析P、PI、PD、PID四种控制规律对本实验系统的作用。
答:P:是基本控制作用,比例调节对控制作用和扰动作用的响应都很快但会带来余差。
PI:其中P调节快速抵消干扰的影响,同时利用I调节消除残差,但是I会降低系统的稳定性。
PD:由于微分的超前作用,能增加系统的稳定度,震荡周期变短,减小了误差,但是由于微分抗干扰能力差,且微分过大会导致调节阀动作向两边饱和。
PID:常规调节器中性能最好的一种调节器,具有各类调节器的优点,具有更高的控制质量。
3、二阶水箱液位控制系统流程如何搭建?答:先控制好上水箱出口流量,用作下水箱的输入流量,然后搭建一阶水箱模型,进行PID参数调试与控制。
4、分析一下简单控制系统的投用步骤,DCS的数字PID算法是如何实现无扰切换的?答:投用步骤: 在DCS操作站上通过用鼠标点击画面上的LIC1003框调出LIC1003调节面板,用鼠标左键点击LIC1003调节面板上的按钮,将该调节器切至手动,变频器可以认为具有风开特性。
然后进行PI和PID控制操作。
5、通过单击与来实现无扰切换。
答:手动模式下,PID控制器输出可写作如下算式:u(t-)=up(t-)+ui(t-)+ud(t-);切换到自动之后,u(t+)=up(t+)+ui(t+)+ud(t+);若实现u(t-)=u(t+)。
可以通过更新积分部分状态或微分状态来实现。
六、实验结果提交1、画出单容水箱液位特性测试实验的结构框图。
答:2、画出单容自衡对象特性测试时的响应曲线,根据实验得到的数据及曲线,分析并计算出单容水箱液位对象的参数及传递函数。
3、画出单容水箱液位定值控制实验的结构框图。
4、绘制出PI控制时的各种响应曲线,并分析比例度和积分时间对控制效果的影响。
答:单容水箱液位数学模型的测定比例度减小,一般将加快系统的响应,在有静差的情况下有利于减小静差,但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生震荡,使稳定性变坏。
Ti增大,有利于减小超调,减小震荡,使系统更加稳定,但系统静差的消除随之减慢5、绘制出PI控制时整定之后的控制效果曲线及对干扰的抑制曲线。
6、绘制出PID控制时的各种响应曲线,并分析比例度和积分时间、微分时间对控制效果的影响。
答:Kp增大,一般将加快系统的响应,在有静差的情况下有利于减小静差,但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生震荡,使稳定性变坏。
Ti增大,有利于减小超调,减小震荡,使系统更加稳定,但系统静差的消除随之减慢Td增大,有利于加快系统响应,使超调减小,稳定性增加,但对高频扰动有较敏感的响应。
7、绘制出PID控制时整定之后的控制效果曲线及对干扰的抑制曲线。