長滯后溫度PID控制實驗

1、長滯后溫度PID控制實驗一、實驗目的1）、了解單回路溫度控制系統(tǒng)的組成與工作原理。2）、研究P、PI、PD和PID四種調(diào)節(jié)器分別對溫度系統(tǒng)的控制作用。3）、改變P、PI、PD和PID的相關(guān)參數(shù)，觀察它們對系統(tǒng)性能的影響。二、實驗設備DCS±程控制實驗裝置，PC機，DCS系統(tǒng)與監(jiān)控軟件。三、實驗原理圖8-1、溫度控制系統(tǒng)原理圖整個純滯后系統(tǒng)如圖8-1所示，加熱水箱為純滯后水箱提供熱水，在加熱水 箱的出水口即純滯后水箱的進水口裝有溫度傳感器。純滯后水箱，中間固定有一根有機玻璃圓柱，9塊隔板呈環(huán)形排布在圓柱周圍，將整個水箱分隔為9個扇形區(qū)間，熱水首先流入A區(qū)間，再由底部進入B區(qū)間，流過B區(qū)

2、間后再由頂部進 入C區(qū)間，如此再依次流過D、E、F、G、H最后從I區(qū)間流出，測溫點設在E、 H區(qū)間，當A區(qū)間進水水溫發(fā)生變化時，各區(qū)間的水溫要隔一段時間才發(fā)生變 化，當進水水流流速穩(wěn)定在1.5L/Min時，與進水水溫T1相比E區(qū)間的水溫T2 滯后時間常數(shù)t約為4分鐘，H區(qū)間的水溫T3滯后時間常數(shù)t約為8分鐘。各 隔板的上沿均低于水箱的外沿，這樣如果水流意外過大則會漫過各隔板直接進入 I區(qū)間再流出。調(diào)壓 模塊手動設定五號加熱水箱匚01t2AGH六號純滯后水箱:riI圖8-1純滯后系統(tǒng)示意圖四、實驗內(nèi)容和步驟此實驗以純滯后水箱的水溫為檢測對象，循環(huán)水流量恒定。1、打開儲水箱進水閥，主管路泵閥，副管

3、路泵閥，旁路閥，關(guān)閉其他手閥，將 儲水箱灌滿水。打開五號加熱水箱進水閥。2、打開控制臺及實驗對象電源開關(guān)，啟動 DCS系統(tǒng)，連接好通訊線，將組態(tài)文 件下載至現(xiàn)場控制器中，打開主管路泵、檢測設備電源開關(guān)。啟動上位軟件， 進入實驗八，如下圖所示。3、 點擊輸出的設置按鈕，設定輸出值的大小，設定值為一個01的小數(shù)，對應 調(diào)壓模塊。首先設定一個初始開度，如 0.5。觀察水溫變化，當水溫趨于平衡 時，將調(diào)壓模塊開度(輸出值)及水溫填入下表。調(diào)壓模塊開度進口水溫t1C)短滯后水溫t2(C)4、點擊輸出的設置按鈕，改變輸出值的大小，如0.9,記錄階躍響應得過程參數(shù), 填入下表，以此數(shù)據(jù)繪制變化曲線，上位軟件上亦可得到此曲線。t (s)t2 (C)5、觀察水溫變化，當水溫趨于平衡時，將調(diào)壓模塊開度(輸出值)及水溫填入調(diào)壓模塊開度進口水溫t1 (C)短滯后水溫t2(C)6點擊輸出的設置按鈕，將輸出值的大小改回步驟5前的調(diào)壓模塊開度，如0.5, 記錄階躍響應得過程參數(shù)，填入下表，上位軟件上亦可得到此曲線。t (s)t2 (C)7、重復上述實驗步驟五、實驗報告作出加熱水箱的出口水溫t1，純滯后水箱的短滯后水溫t2。六、注意事項1、出水閥V61、V62、V63、V64在實驗過程中必須關(guān)閉，實驗后打開將水排空。2、水流不可