实验一 电容式传感器的位移实验.doc
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1、实验六实验六 上下水箱液位串级控制上下水箱液位串级控制一、实验目的1、了解复杂过程控制系统的构成。 2、掌握复杂过程控制一串级控制方法。3、控制要求:超调量 20%,调节时间 Ts3T,余差5%。二、 实验设备及参考资料1、PCS-B 过程控制实验装置(使用其中:电动调节阀、DDC 控制单元、上下水箱及液位变送器、水泵 1 系统等) 。2、电动调节阀的操作说明书、液位变送器的调试(一般出厂之前已调试好)方法。三、实验系统流程图:增压泵计算机频器HTHT上水箱下水箱电动阀1V1V4V51V10 储水箱四、实验原理 本实验采用计算机控制,将下水箱液位控制在设定高度。串级回路是由内反馈组成的双环控制
2、系统,属于复杂控制范畴。在计算机中设置了两个虚拟调节器作为主副调节器。将下水箱的液位信号输出作为主调节器输入,主调节器的输出作为副调节器的输入,在串级控制系统中,两个调节器任务不同,因此要选择调节器的不同调节规律进行控制,副调节器主要任务是快速动作,迅速抵制进入副回路的扰动,至于副回路的调节不要求一定是无静差。主调节器的任务是准确保持下水箱液位在设定值,因此,主调节器采用 PI 调节器也可考虑采用 PID 调节器。串级控制系统的方块原理图如图 1。图图 1 串级控制系统的方块原理图串级控制系统的参数整定. 两步整定法第一步整定副回路的副控制器;第二步整定主回路的主控制器。a. 在系统工作状况稳
3、定,主、副回路主控制器在纯比例作用的条件下,将副控制器的比例带 取 100,再逐渐降低副控制器的比例带,用整定单回路的方法来整定副回路。如用 4:1 衰减法来整定副回路,则求出副参数在 4:1 衰减时的副控制器比例带 2S 和操作周期 T2S。b.使主控制比例带置于 1S 的数值上,逐渐降低主控制器的比例带 1S,求出同样衰减比时主回路的过渡过程曲线,记录此时主控制器的比例带 1S 和操作周期 T1S。c.将上述步骤中求出的 1S、T1S、2S、T2S 按所用的 4:1 衰减曲线的整定方法,求出主、副控制器的整定参数。d.按照“先副后主,先比例次积分后微分”的原则,将计算机得出的控制器参数置于
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