PID自動控制系統(tǒng)參數(shù)整定實驗報告

PID自動控制系統(tǒng)參數(shù)整定實驗報告T13.PID自動控制系統(tǒng)參數(shù)整定（化工儀表與自動化，指導教師：盧紅梅）實驗一：一階單容上水箱對象特性測試實驗實驗二：上水箱液位PID整定實驗一、實驗目的1）、通過實驗熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)的組成和工作原理。2）、分析分別用P、PI和PID調(diào)節(jié)時的過程圖形曲線。3）、定性地研究P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。4）、通過實驗熟悉單回路反饋控制系統(tǒng)的組成和工作原理。5）、分析分別用P、PI和PID調(diào)節(jié)時的過程圖形曲線。6）、定性地研究P、PI和PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。二、實驗設備THKJ100-1型過程控制實驗裝置配置：上位機軟件、計算機、RS232-485轉(zhuǎn)換器1只、串口線1根、實驗連接線。型參數(shù)為串聯(lián)釜數(shù)N三、實驗原理實驗一原理：階躍響應測試法是系統(tǒng)在開環(huán)運行條件下，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，通過控制器或其他操作器，手動改變對象的輸入信號（階躍信號）。同時，記錄對象的輸出數(shù)據(jù)或階躍響應曲線，然后根據(jù)已給定對象模型的結(jié)構(gòu)形式，對實驗數(shù)據(jù)進行處理，確定模型中各參數(shù)。實驗二原理：構(gòu)。本系統(tǒng)所要保持的恒定參數(shù)是液位的給定高度，即控制的任務是控制上水箱液位等于給定值所要求的高度。根據(jù)控制框圖，這是一個閉環(huán)反饋單回路液位控制，采用工業(yè)智能儀表控制。當調(diào)節(jié)方案確定之后，接下來就是整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)，一個單回路系統(tǒng)設計安裝就緒之后，控制質(zhì)量的好壞與控制器參數(shù)選擇有著很大的關(guān)系。合適的控制參數(shù)，可以帶來滿意的控制效果。反之，控制器參數(shù)選擇得不合適，則會使控制質(zhì)量變壞，達不到預期效果。因此，當一個單回路系統(tǒng)組成好以后，如何整定好控制器參數(shù)是一個很重要的實際問題。一個控制系統(tǒng)設計好以后，系統(tǒng)的投運和參數(shù)整定是十分重要的工作。四、實驗內(nèi)容和步驟實驗一的內(nèi)容和步驟：設備的連接和檢查：（1）關(guān)閉閥19，將THKJ100-1實驗對象的儲水箱灌滿水（至最高高度）。（2）首先打開手動閥閥1、閥2、閥3、閥9、閥11，然后在電源控制屏上打開單相泵的電源開關(guān)。關(guān)閉動力支路上通往其他對象的切換閥。（3）、打開上水箱的出水閥：閥11至適當開度。（4）、檢查電源開關(guān)是否關(guān)閉2、啟動實驗裝置1）、將實驗裝置電源插頭接到單相220V的單相電源上。2）、打開總電源漏電保護空氣開關(guān)，電壓表指示220V，電源指示燈亮。3）、打開電源總開關(guān)，即可開啟電源。3、實驗步驟1）、開啟電動調(diào)節(jié)閥電源、24V電源、智能調(diào)節(jié)儀電源。2）、根據(jù)儀表使用說明書和液位傳感器使用說明調(diào)整好儀表各項參數(shù)和液位傳感器的零位，儀表輸出方式設為手動輸出，初始值為0。3）、啟動計算機MCGS組態(tài)軟件，進入實驗系統(tǒng)4）、雙擊設定輸出按鈕，進行設定輸出值的大小，或者在儀表手動狀態(tài)下，將儀表的輸出值上升到所想設定的值，這個值根據(jù)閥門開度的大小來給定，一般初次設定值<50。開啟單相泵電源開關(guān)，啟動動力支路。將被控參數(shù)液位高度控制在50%處（一般為15cm）。5)、觀察系統(tǒng)的被調(diào)量：上水箱的水位是否趨于平衡狀態(tài)。若已平衡，應記錄調(diào)節(jié)儀輸出值，以及水箱水位的高度h1和智能儀表的測量顯示值并