長(zhǎng)滯后溫度PID控制實(shí)驗(yàn)

1、長(zhǎng)滯后溫度PID控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）、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(duì)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(duì)系統(tǒng)性能的影響。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備DCS±程控制實(shí)驗(yàn)裝置，PC機(jī)，DCS系統(tǒng)與監(jiān)控軟件。三、實(shí)驗(yàn)原理圖8-1、溫度控制系統(tǒng)原理圖整個(gè)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(jìn)水口裝有溫度傳感器。純滯后水箱，中間固定有一根有機(jī)玻璃圓柱，9塊隔板呈環(huán)形排布在圓柱周圍，將整個(gè)水箱分隔為9個(gè)扇形區(qū)間，熱水首先流入A區(qū)間，再由底部進(jìn)入B區(qū)間，流過(guò)B區(qū)

2、間后再由頂部進(jìn) 入C區(qū)間，如此再依次流過(guò)D、E、F、G、H最后從I區(qū)間流出，測(cè)溫點(diǎn)設(shè)在E、 H區(qū)間，當(dāng)A區(qū)間進(jìn)水水溫發(fā)生變化時(shí)，各區(qū)間的水溫要隔一段時(shí)間才發(fā)生變 化，當(dāng)進(jìn)水水流流速穩(wěn)定在1.5L/Min時(shí)，與進(jìn)水水溫T1相比E區(qū)間的水溫T2 滯后時(shí)間常數(shù)t約為4分鐘，H區(qū)間的水溫T3滯后時(shí)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(guò)大則會(huì)漫過(guò)各隔板直接進(jìn)入 I區(qū)間再流出。調(diào)壓 模塊手動(dòng)設(shè)定五號(hào)加熱水箱匚01t2AGH六號(hào)純滯后水箱:riI圖8-1純滯后系統(tǒng)示意圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟此實(shí)驗(yàn)以純滯后水箱的水溫為檢測(cè)對(duì)象，循環(huán)水流量恒定。1、打開(kāi)儲(chǔ)水箱進(jìn)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(chǔ)水箱灌滿水。打開(kāi)五號(hào)加熱水箱進(jìn)水閥。2、打開(kāi)控制臺(tái)及實(shí)驗(yàn)對(duì)象電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng) DCS系統(tǒng)，連接好通訊線，將組態(tài)文 件下載至現(xiàn)場(chǎng)控制器中，打開(kāi)主管路泵、檢測(cè)設(shè)備電源開(kāi)關(guān)。啟動(dòng)上位軟件， 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)八，如下圖所示。3、 點(diǎn)擊輸出的設(shè)置按鈕，設(shè)定輸出值的大小，設(shè)定值為一個(gè)01的小數(shù)，對(duì)應(yīng) 調(diào)壓模塊。首先設(shè)定一個(gè)初始開(kāi)度，如 0.5。觀察水溫變化，當(dāng)水溫趨于平衡 時(shí)，將調(diào)壓模塊開(kāi)度(輸出值)及水溫填入下表。調(diào)壓模塊開(kāi)度進(jìn)口水溫t1C)短滯后水溫t2(C)4、點(diǎn)擊輸出的設(shè)置按鈕，改變輸出值的大小，如0.9,記錄階躍響應(yīng)得過(guò)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(dāng)水溫趨于平衡時(shí)，將調(diào)壓模塊開(kāi)度(輸出值)及水溫填入調(diào)壓模塊開(kāi)度進(jìn)口水溫t1 (C)短滯后水溫t2(C)6點(diǎn)擊輸出的設(shè)置按鈕，將輸出值的大小改回步驟5前的調(diào)壓模塊開(kāi)度，如0.5, 記錄階躍響應(yīng)得過(guò)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(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)報(bào)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(xiàng)1、出水閥V61、V62、V63、V64在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須關(guān)閉，實(shí)驗(yàn)后打開(kāi)將水排空。2、水流不可