过程控制实训--流量计和温度控制的PID整定
PID温度控制实验指导
计算机温度PID控制实验指导通过前面实验中软件的学习与应用，我们以温度控制为例，完成计算机温度PID控制实验，通过此实验可以加深对检测技术、自动控制技术、过程控制、计算机控制等专业知识的理解。
(1)以下为计算机温度PID控制实验的实验步骤：1、连接YL系列温度测量控制仪的电源，打开电源开关，将“加热方式”、“冷却方式”均拨至“外控方式”，加热手动调节逆时针旋转至最左端且关断。
此时可选用K型热电偶，插在控制仪上方的测温孔中，另外两端的传感器输出线分别对应接至控制仪面板的传感器（+）和（—）端，同时将面板中标准信号输出V O 用实验线接至主控箱面板的多功能数据采集控制器的A/D输入端（8个通道可任选），例如接第0通道。
2、此时在软件界面中实验名称选择中选中“温度控制系统”，选择调节规律为“PID控制”，设置“设定值”、“采样周期”（温度系统参考为1S）、“比例系数”、“积分时间”、“微分时间”的参数值，在下面“温度控制”一栏中选择传感器标准信号的输入通道。
3、用实验线连接主控箱的D/A第0通道（4个通道可任选）至YL系列温度控制仪的加热控制输入端。
4、用实验线连接主控箱的DO第0通道（4个通道可任选）至YL系列温度控制仪的冷却控制输入端。
具体连线如下：YL系列温度测量控制仪端连线与多功能数据采集控制器端对应：多功能数据采集控制器端与YL系列温度测量控制仪端的连线对应。
5、在“温度控制”栏中正确选择通道号，检查连线正确后，点击栏内“确定”按钮，则根据参数执行计算机PID控制程序。
下图为温度设定值为40ºC时设置界面：6、观察温度控制的效果如何。
根据控制规律可设置不同的P、I、D参数，以达到最佳的控制效果，并且每次的实验数据被保存，同时可以观察曲线和打印曲线。
具体的曲线数据可通过菜单“数据操作” “查询结果”查看数据结果。
(2)思考题1. 比例、积分、微分在计算机温度PID控制实验中的作用以及各系数对控制效果的影响。
过程控制与自动化仪表PID控制仿真实验
过程控制与自动化仪表 PID控制仿真实验1. 设有一温度控制系统，温度测量范围是 0 ~ 600℃，温度采用PID 控制，控制指标为 450±2℃。
已知比例系数K 4 ,积分时间T 60 s ，微分时间T 5s，P I D采样周期T 5s 。
当测量值c(n) 448，c(n 1) 449 ，c(n 2) 442 时，计算增量输出u(n)。
若u (n 1) 1860 ，计算第 n 次阀位输出u (n)。
2. 下图为锅炉液位的控制方案，说明什么是被控变量、控制变量和干扰？请分析控制过程。
解：由图知，被控量是锅炉液位高度，控制变量是给水量的大小，干扰是释放的蒸汽量。
控制过程：由液位变送器LT监控液位高度，当实际液位低于设定水位高度，液位控制器LC加大给水量，使得水流量增加，液位高度上升，直到接近设定水位高度；当实际液位高于设定水位，液位控制器LC减小给水量，使得水流量减少，从而使锅炉液位高度下降，接近设定水位高度。
3. 建立如下所示 Simulink 仿真系统图。
利用 Simulink 仿真软件进行如下操作：1. 建立如图所示的 Simulink 原理图。
2. 双击原理图中的 PID 模块，浮现参数设定对话框，将 PID 控制器的积分增益和微分增益改为 0，使其具有比例调节功能，对系统进行纯比例控制。
3. 进行仿真，观测系统的响应曲线，分析系统性能；然后调整比例增益，观察响应曲线的变化，分析系统性能的变化。
4. 重复(步骤 2,3)，将控制器的功能改为比例微分控制，观测系统的响应曲线，分析比例微分的作用。
5. 重复(步骤 2,3)，将控制器的功能改为比例积分控制，观测系统的响应曲线，分析比例积分的作用。
6. 重复(步骤 2,3)，将控制器的功能改为比例积分微分控制，观测系统的响应曲线，分析比例积分微分的作用。
7. 将 PID 控制器的积分微分增益改为 0，对系统进行纯比例控制。
不断修改比例增益，使系统输出的过度过程曲线的衰减比 n=4，记下此时的比例增益值。
过程控制课程设计pid
过程控制课程设计pid一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PID控制的基本原理，理解比例（P）、积分（I）、微分（D）三个参数在过程控制中的作用和相互关系。
2. 使学生了解PID控制器的常见类型，如P、PI、PID控制器，并掌握其适用场景。
3. 帮助学生理解过程控制中的稳定性、快速性和准确性等性能指标，并学会分析PID参数对控制效果的影响。
技能目标：1. 培养学生运用PID控制算法解决实际过程控制问题的能力，如温度、压力、流量等控制。
2. 让学生通过编程或仿真软件，实现PID控制器的参数整定和优化，提高控制系统的性能。
3. 培养学生分析过程控制系统中问题、提出解决方案并进行调试的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制技术的兴趣和热情，激发学生主动探究、创新的精神。
2. 使学生认识到过程控制在工业生产和社会发展中的重要性，增强学生的社会责任感。
3. 培养学生团队合作意识，让学生在小组讨论、实践中学会倾听、交流、协作。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。
根据学生特点，课程目标设定既注重知识传授，又强调技能培养和情感态度价值观的塑造。
通过本课程的学习，学生将能够具备解决实际过程控制问题的能力，为今后的学习和工作打下坚实基础。
在教学过程中，教师需关注学生的学习成果，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 引入PID控制基本概念：介绍比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的作用和原理，分析各控制环节对系统性能的影响。
教材章节：第三章“过程控制系统”第2节“PID控制原理”2. PID控制器类型及适用场景：讲解P、PI、PID控制器的结构、特点，分析各种控制器在不同过程控制中的应用。
教材章节：第三章“过程控制系统”第3节“PID控制器类型及选择”3. PID参数整定与优化：介绍PID参数对控制系统性能的影响，讲解常见参数整定方法，如临界比例度法、衰减曲线法等。
教材章节：第三章“过程控制系统”第4节“PID参数整定方法”4. 过程控制系统性能分析：分析稳定性、快速性、准确性等性能指标，探讨PID参数对控制系统性能的影响。
pid控制器参数整定方法及应用
pid控制器参数整定方法及应用PID控制器是工业自动化中常用的一种控制器，其参数整定方法及应用对于控制系统的稳定性和性能有着至关重要的作用。
本文将详细介绍PID控制器参数整定方法及应用。
一、PID控制器概述PID控制器是由比例控制器、积分控制器和微分控制器三部分组成的，利用反馈信号进行控制。
其中比例控制器通过测量误差的大小，对被控制对象进行控制，积分控制器通过测量误差的积分，对被控制对象进行控制，微分控制器通过测量误差的微分，对被控制对象进行控制。
PID控制器通过组合三个控制方式，可以对被控制对象进行更加精确的控制。
二、PID控制器参数整定方法1. 经验法PID控制器参数整定的第一步是通过经验法确定参数初值。
经验法是根据实际经验和实验数据得出的整定参数，是参数初值的基础。
经验法的参数初值如下：比例系数Kp取值为被控对象动态响应曲线的最大斜率处的斜率倒数；积分时间Ti取值为被控对象动态响应曲线从起点到终点的时间长度；微分时间Td取值为被控对象动态响应曲线的最大曲率处的时间。
2. Ziegler-Nichols法Ziegler-Nichols法是广泛应用的PID控制器参数整定方法之一，其步骤如下：a.将比例系数Kp调至临界增益Kcr处，此时系统开始振荡；b.测量振荡周期Tu；c.根据系统类型选择合适的参数整定公式，计算出参数初值：系统类型 Kp Ti TdP型系统 0.5Kcr ——PI型系统 0.45Kcr Tu/1.2 —PD型系统 0.8Kcr — Tu/8PID型系统 0.6Kcr 0.5Tu Tu/83. Chien-Hrones-Reswick法Chien-Hrones-Reswick法是另一种常用的PID控制器参数整定方法，其步骤如下：a.测量被控对象的动态响应曲线，并计算出其惯性时间常数L、时延时间T和时间常数K；b.根据系统类型选择合适的参数整定公式，计算出参数初值：系统类型 Kp Ti TdP型系统 0.5K ——PI型系统 0.45K L —PD型系统 0.8K — TPID型系统 0.6K 0.5L 0.125T三、PID控制器应用PID控制器广泛应用于工业自动化中，例如温度控制、压力控制、流量控制等。
PID温度控制实验
PID 温度控制实验PID(ProportionalIntegralDerivative)控制是最早发展起来的控制策略之一，它根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量对系统进行控制。
当我们不彻底了解一个系统和被控对象，或者不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用 PID 控制技术。
由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制。
PID 调节控制是一个传统控制方法，它合用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场，不同的现场，仅仅是 PID 参数应设置不同，只要参数设置得当均可以达到很好的效果。
本实验以 PID 温度控制为例，通过此实验可以加深对检测技术、自动控制技术、过程控制等专业知识的理解。
2、掌握正校实验的方法，并用正交实验法来确定最佳 P、I、D 参数3、会求根据温度变化曲线求出相应的超调量、稳态误差和调节时间的方法二、仪器与用具加热装置、加热控制模块、单片机控制及显示模块、配套软件、电脑。
三、实验原理1、数字 PID 控制原理数字 PID 算法是用差分方程近似实现的,用微分方程表示的 PID 调节规律的理想算式为:1de(t)u(t)KP[e(t)e(t)dtTD] (1)TI0dt 单片机只能处理数字信号，上式可等价于:tTUnKP[enTIeii0nTD(enen1)] (2) TTTenD(en2en1en2)] (3) TIT (2) 式为位置式 PID 算法公式。
也可把(2)式写成增量式 PID 算法形式: UnUnUn1KP[enen1 其中,en 为第 n 次采样的偏差量； en-1 为第 n-1 次采样的偏差量； T 为采样周期； TI 为积分时间；TD 为微分时间； KP 为比例系数。
2、PID 温度控制的框图设定温度(SV)温度偏差(EV)(EV=SV-PV)PID 调节器按周期调节脉冲宽度输出加热装置实际温度(PV)图 1PID 温度控制的框图温度 PID 控制是一个反馈调节的过程:比较实际温度(PV)和设定温度(SV)的偏差,偏差值经过 PID 调节器运算来获得控制信号,由该信号控制加热丝的加热时间,达到控制加热功率的目的,从而实现对系统的温度控制。
PID控制器整定攻略
PID控制器整定攻略第一篇：PID控制器整定攻略PID控制器整定攻略PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。
它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
整定第一式：理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。
这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。
整定第二式：工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。
其中招数技能有三：临界比例法、反应曲线法和衰减法。
三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。
但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
现在一般采用的是临界比例法。
利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
惯用套路：参数整定找最佳，从小到大顺序查先是比例后积分，最后再把微分加曲线振荡太频繁，比例系数适当加曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线波动周期长，积分时间再加长曲线振荡频率快，先把微分降下来动差大来波动慢。
微分时间应加长理想曲线两个波，前高后低四比一一看二调多分析，调节质量会好滴。
习武心得：PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P、I、D参数经验数据以下可参照：温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s压力P: P=30~70%,T=24~180s,液位L: P=20~80%,T=60~300s,流量L: P=40~100%,T=6~60s。
第二篇：PID参数整定PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。
过程控制PID整定及参数调整
被控变量 & 操纵变量
控制阀 开闭形式、 流量特性
控制器的类型 及正、反作用
测量变送装置
1.2 被控变量于工艺要求，选择的结果直接影响 生产（产品产量、质量、生产安全）
1.2 被控变量的选择
●分类
直接控制
最基本的热工参数，一般是可以直 接进行测量和控制的参数
进料流量、进料成分等
1.4 控制阀的选择 控制系统的执行部件 接受控制器的命令执行控制任务。
选择内容：
口径大小、开闭形式、流量特性、 结构形式
1.4 控制阀的选择
●
口径大小
● 直接决定介质流过的能力
口径过大，正常流量时阀门处于小的开度，阀的特性不好； 口径过小，正常流量时阀门处于大的开度，阀的特性也不好。 通过计算阀的流通能力，并且保证具有一定的余量，具有 较宽的可控范围。
1.8.2 控制系统整定 ● 整定方法 两类：理论计算和工程整定方法 ●理论整定方法 基于控制原理的计算方法（时域法、频域法、 根轨迹法等）
1.8.2 控制系统整定
●工程整定方法
理论整定方法，必须要求已知各个环节的传递 函数，对于一般的实际问题，难于满足。另外，理 论计算也比较烦琐，工程上一般不采用。 工程整定方法，直接在闭合的控制回路中对控 制器参数进行整定。经验方法，简单、方便，易于 掌握，工程实际中广泛采用。
控制器参数整定
目前基本控制器一般均为PID控制器（比例、积分、 微分控制器）
PID控制器整定，调节P、I、D参数，使得控制系 统的控制性能指标达到满意。
一旦控制控制系统安装到位，控制系统的品质就取 决于控制器的参数设置 选择什么样的控制系统性能指标
常见的，如4：1衰减等，根据不同的实际 情 况，有所不同。
PID参数整定过程及一些常规步骤
PID参数整定过程及一些常规步骤一：PID参数调节原理及一般的整定步骤1．比例作用比例（P）参数越大比例作用越强，动态响应越快，消除误差的能力越强。
但实际系统是有惯性的，控制输出变化后，实际PV值变化还需要等待一段时间后才会缓慢变化，由于实际系统是有惯性的，比例作用不宜太强，比例作用太强会引起振荡不稳定。
通常将比例（P）参数由小向大调，以能达到最快响应又无超调（或无大的超调）为最佳参数。
2．积分作用为了消除静差必须引入积分作用，积分作用可以消除静差，以便被控的PV值最后与给定值一致。
积分作用消除静差的原理是：只要有误差存在，就对误差进行积分，使输出继续增大或缩小，一直到误差为零，一直到误差为零，积分停止，输出不再变化，系统的PV值保持稳定，PV值等于SP值，达到误差调节的效果。
由于实际系统是有惯性的，输出变化后，PV值不会马上变化，须等待一段时间才缓慢变化，因此积分的快慢必须与实际系统的惯性相匹配，惯性大、积分作用就应该弱，积分时间I就应该大些，反之亦然。
如果积分作用太强，积分输出变化过快，就会引起积分过头的现象，产生积分超调和振荡。
通常I参数是由大往小调节，即积分作用由小往大调，观察系统响应以能达到快速消除误差，达到给定值，又不引起振荡为准。
3．微分作用一般的控制系统，不仅对稳定控制有要求，而且对动态指标也有要求，通常都要求负载变化或给定调整等引起扰动后，恢复到稳态的速度要快，因此光有比例和积分调节作用还不能满足要求，必须引入微分作用。
比例和积分作用是事后进行调节（即发生误差后才进行调节），而微分作用则是事前预防控制，即一发现PV有变大或变小的趋势，马上就输出一个阻止其变化的控制信号，以防止出现过冲或超调等。
D越大，微分作用越强，D越小，微分作用越弱。
系统调试通常把D从小往大调节。
由于给定值调整或负载扰动引起PV变化，比例和积分作用一定等到PV值变化后才进行调节，并且误差小时，产生的比例和积分调节作用也小，纠正误差的能力也小，误差大时，产生的比例和积分作用才增大。
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目录目录第一部分、系统介绍 (2)一、AE2000B型系统介绍 (2)二、AE2000B型实验对象组成结构 (2)三、AE2000B型实验对象控制台 (3)第二部分流量控制 (4)2.1、实验一电磁流量计流量PID整定实验 (4)2.2、实验二、涡轮流量计流量PID整定实验 (6)2.3、实验三、涡轮与电磁流量比值控制系统实验 (9)2.4、简单比值控制系统的仿真 (11)第三部分温度控制 (12)3.1、实验一、锅炉夹套水温PID整定实验（动态） (12)3.2、实验二. 锅炉夹套和锅炉内胆温度串级控制系统 (14)3.3、被控对象的仿真模型 (17)3.4、单回路控制系统的仿真 (18)3.5、串级控制系统的仿真 (18)第四部分实训感想 (18)第一部分、系统介绍一、AE2000B型系统介绍AE2000B型过程控制实验装置是根据工业自动化及相关专业教学特点，吸取了国外同类实验装置的特点和长处，并与目前大型工业自动化现场紧密联系，采用了工业上广泛使用并处于领先的AI智能仪表加组态软件控制系统、DCS(分布式集散控制系统)，经过精心设计，多次实验和反复论证，推出的一套基于本科，着重于研究生教学、学科基地建设的实验设备。
该设备涵盖了《信号和信息处理》、《传感技术》、《工程检测》、《模式识别》、《控制理论》、《自动化技术》、《智能控制》、《过程控制》、《自动化仪表》、《计算机应用和控制》、《计算机控制系统》等课程的教学实验与研究。
整个系统美观实用，功能多样，使用方便，既能进行验证性、设计性实验，又能提供综合性实验，可以满足不同层次的教学和研究要求。
AE2000型过程实验装置的检测信号、控制信号及被控信号均采用ICE标准，即电压1~5V，电流4~20mA。
实验系统供电要求：单相220V交流电，外型尺寸：1850×1450×900mm，重量：100Kg二、AE2000B型实验对象组成结构过程控制实验对象系统包含有：不锈钢储水箱（长×宽×高：850×450×400mm）、串接圆筒有机玻璃上水箱、中水箱、下水箱、单相2.5KW电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套组成）。
系统动力支路分两路组成：一路由单相增压泵、电动调节阀、涡轮流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成；另一路由增压泵、变频调速器、小流量涡轮流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。
如图2-1所示：2-1、系统结构图对象系统结构图中检测变送和执行元件包括：液位传感器、温度传感器、涡轮流量计、压力表、电动调节阀等。
AE2000B实验对象检测及执行装置包括：检测装置：扩散硅压力液位传感器、涡轮流量传感器、Pt100热电阻温度传感器。
执行装置：单相可控硅移相调压装置、电动调节阀、变频器。
三、AE2000B型实验对象控制台仪表控制台面板由三部分组成：（1）电源控制屏面板：充分考虑人身安全保护，带有漏电保护空气开关、电流型漏电保护器。
（2）仪表及远程数据采集模块面板：1块变频调速器面板、3块AI/818A 智能调节仪面板、2块远程数据采集模块面板组成，各装置外接线端子通过面板上自锁紧插孔引出。
（3）I/O信号接口面板：该面板的作用主要是将各传感器检测及执行器控制信号同面板上自锁紧插孔相连，再通过航空插头同对象系统连接，便于学生自行连线组成不同的控制系统，进行几十种过程控制实验。
第二部分流量控制2.1、实验一电磁流量计流量PID整定实验一、实验目的1）、了解电磁流量计的结构及其使用方法。
2）、熟悉单回路流量控制系统的组成。
二、实验设备1）、AE2000B型过程控制实验装置：上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根。
2）、万用表一只三、实验原理图8-1、流量控制系统四、实验内容与步骤1）、利用实验装置,信号接口面板上涡轮流量计的测量信号组成图9-4所示的单回路流量控制系统。
如图8-2所示：图8-2、实验接线图2）、把调节器置于“手动”状态，积分时间常数为零，微分时间常数为零，根据仪表使用说明设定比例P，设置相关的参数，使调节器工作在比例调节上。
3）、启动工艺流程并开启相关仪器和计算机系统，在开环状态下，利用调节器的手动操作按钮把被调量管道的流量调到给定值（一般把流量控制在流量量程的50%处）。
4）、运行MCGS组态软件，进入实验系统相关的实验,如图8-3所示：图8-3、实验软件界面5）、观察计算机显示屏上实时的响应曲线，待流量基本稳定于给定值后，即可将调节器由“手动”状态切换到“自动”状态，使系统变为闭环控制运行。
待系统的流量趋于平衡不变后，加入阶跃信号（一般可通过改变设定值的大小来实现）。
经过一段时间运行后，系统进入新的平稳状态。
由记录曲线观察并记录在不同的比例P下系统的余差和超调量。
（计算超调量！）6）、记录软件中的实时曲线的过程数据作出一条完整的过渡过程曲线，记录表格自拟。
2.2、实验二、涡轮流量计流量PID整定实验一、实验目的1）、了解涡轮流量计的结构及其使用方法。
2）、熟悉单回路流量控制系统的组成。
二、实验设备1）、AE2000B型过程控制实验装置：上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根。
2）、万用表一只三、涡轮流量计的工作原理1、工作原理当被测流体流经传感器时，传感器内的叶轮借助于流体的动能而产生旋转，周期性地改变磁电感应转换系统中的磁阻值，使通过线圈的磁通量周期性地发生变化而产生电脉冲信号。
在一定的流量范围下，叶轮转速与流体流量成正比，即电脉冲数量与流量成正比。
该脉冲喜好经放大器放大后送至二次仪表进行流量和总量的显示或积算。
在测量范围内，传感器的输出脉冲总数与流过传感器的体积总量成正比，其比值称为仪表常数，以ξ（次/L）表示。
每台传感器都过实际标定测得仪表常数值。
当测出脉冲信号的频率f和某一段时间内的脉冲总数N后，分别除以仪表常数ξ（次/L）便可求得瞬时流量q（L/s）和累积流量Q(L)。
即：q=f/ξQ=N/ξ四、实验内容与步骤1）、利用实验装置,信号接口面板上涡轮流量计的测量信号组成图9-4所示的单回路流量控制系统。
如图9-2所示：图9-2、实验接线图图9-3、实验软件界面5）、观察计算机显示屏上实时的响应曲线，待流量基本稳定于给定值后，即可将调节器由“手动”状态切换到“自动”状态，使系统变为闭环控制运行。
待系统的流量趋于平衡不变后，加入阶跃信号（一般可通过改变设定值的大小来实现）。
经过一段时间运行后，系统进入新的平稳状态。
由记录曲线观察并记录在不同的比例P下系统的余差和超调量。
（计算超调量！）6）、记录软件中的实时曲线的过程数据作出一条完整的过渡过程曲线，记录表格自拟。
2.3、实验三、涡轮与电磁流量比值控制系统实验一、实验目的1）、了解涡轮流量计的结构及其使用方法。
2）、熟悉单回路流量控制系统的组成。
3）、试了解比值控制在工业上的应用。
二、实验设备1）、AE2000B型过程控制实验装置：上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根。
2）、万用表一只三、比值系统组成原理在各种生产过程中，需要使两种物料的流量保持严格的比例关系是常见的，例如，在锅炉的燃烧系统中，要保持燃料和空气量的一定比例，以保证燃烧的经济性。
而且往往其中一个流量随外界负荷需要而变，另一个流量则应由调节器控制，使之成比例地改变。
保证二者之比值不变。
否则，如果比例严重失调，就可能造成生产事故，或发生危险。
又如，以重油为原料生产合成氨时，在造气工段应该保持一定的氧气和重油比率，在合成工段则应保持氢和氮的比值一定。
这些比值调节的目的是使生产能在最佳的工况下进行。
本实验比值调节系统的组成原理如下图所示：图13-1、比值控制系统原理图五、实验内容与步骤1）、连接好比值调节实验硬件连线。
如图13-2图13-2 实验接线图2）、启动工艺流程并开启相关仪器和计算机系统。
3）、设定好调节仪的各项参数。
和常规的PID调节参数设置相同4）、运行MCGS组态软件，进入实验系统相关的实验，如图13-3所示：图13-3、实验软件界面5）、调节比值器的放大系数，在泓格7000上实现，软件设定放大系数。
（计算超调量！）6）、观察计算机显示屏上实时的响应曲线，改变放大系数。
待系统稳定后 记录过渡过程曲线。
记录各项参数。
2.4、简单比值控制系统的仿真被控对象的数学模型为假设双闭环比值控制系统中的主动量控制系统的数学模型为式（1），从动量控制系统的数学模型为式（2）。
G （s ）=118310+-s e s（1） G （s ）=)145)(120(85++-s s e s（2） 在MATLAB 环境下对开环比值控制系统进行仿真，要求有主副被控对象的的响应曲线。
第三部分温度控制3.1、实验一、锅炉夹套水温PID整定实验（动态）一、实验目的1）、了解不同单回路温度控制系统的组成与工作原理。
2）、研究P、PI、PD和PID四种调节器分别对温度系统的控制作用。
3）、改变P、PI、PD和PID的相关参数，观察它们对系统性能的影响。
4）、了解PID参数自整定的方法及参数整定在整个系统中的重要性。
5）、分析动态的温度单回路控制和静态的温度单回路控制不同之处。
二、实验设备1）、AE2000B型过程控制实验装置、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根。
2）、万用表一只。
三、实验原理图11-1、温度控制系统本系统所要保持的恒定参数是锅炉夹套温度给定值，即控制的任务是控制锅炉夹套温度等于给定值，采用工业智能PID调节。
四、实验内容与步骤（一）、比例调节器（P）控制1）、按图11-1所示方块图的要求接成实验系统。
如下图：图11-2 系统连线图2）、打开相应的阀门，启动变频器往锅炉进水，约经1-2分钟后，关闭变频器，保证夹套内有水。
3）、开启相关仪器和计算机，运行软件，进入相应的实验，如图11-3所示：图11-3、实验软件界面4)、把智能调节器置于“手动”，输出值为小于等于10，把温度设定于某给定值（如：将水温控制在40。
C），设置各项参数，使调节器工作在比例（P）调节器状态，此时系统处于开环状态。
5）、启动变频器，以15Hz的频率启动循环水系统。
6）、运行MCGS组态软件，进入相应的实验，观察实时或历史曲线，待水温（由智能调节器的温度显示器指示）基本稳定于给定值后，将调节器“手动”切换至“自动”位置，使系统变为闭环控制运行。
待基本不再变化时，加入阶跃扰动：6）、记录实验过程各项数据绘成过渡过程曲线。
（数据可在软件上获得）3.2、实验二. 锅炉夹套和锅炉内胆温度串级控制系统一、实验目的1）、熟悉串级控制系统的结构与控制特点。