双容水箱液位定值控制系统实验报告.docx

XXXX大学
电子信息工程学院
专业硕士学位研究生综合实验报告
实验名称：双容水箱液位定值控制系统
专 业：控制工程
姓 名：XXX
学 号：XXXXXX
指导教师：_^XX
完成时间：XXXXX
实验名称：双容水箱液位定值控制系统
实验目的:
通过实验进一步了解双容水箱液位的特性。
掌握双容水箱液位控制系统调节器参数的整定与投运方法。
研究调节器相关参数的改变对系统动态性能的影响。
研究P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位系统的控制作用
掌握双容液位定值控制系统采用不同控制方案的实现过程。
实验仪器设备:
1 .实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、SA-13挂件一个、SA-14挂件一个、 计算机一台（DC品两台计算机）、万用表一个；
RS485232转换器一个、通讯线一根；
SA-2 2挂件一个、SA-23挂件一个；
SA-32挂件一个、SA-33挂件一个、主控单元一个、数据
SA-12挂件一个、
SA-21挂件一个、
SA-31挂件一个、
交换器两个，网线四根；
CP5611专用网卡及网线;
PC/PP通讯电缆一根。
SA-41挂件一个、
SA-42挂件一个、
实验原理:
本实验以中水箱与下水箱申联作为被控对象，下水箱的液位高度为系统的被 控制量。要求下水箱液位稳定至给定量，将压力传感器 LT2检测到的中水箱液位
信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开 度，以达到控制下水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下 的无静差控制，系统的调节器应为 PI或PID控制。调节器的参数整定可采用本章 第一节所述任意一种整定方法。本实验系统结构图和方框图如图所示。
方案设计及参数计算:
单回路控制系统方框图的一般形式，它是由被控对象、执行器、调节器和测 量变送器组成一个单闭环控制系统。系统的给定量是某一定值，要求系统的被控 制量稳定至给定量。
御节器一执行器一戒控对象
［扰动
J——被控制量
单回路控制系统方框图
调节器参数的整定方法
（一）经验法
系 统
参 数
a (%)
Ti(min)
To(min)
温 度
20 〜60
3〜10
〜3
流 量
40 〜100
〜1
压 力
30 〜70
〜3
液 位
20 〜80
（二）临界比例度法
根据临界比例度a k和振荡周期TS,按下表所列的经验算式，求取调节器的
参考参数值，这丰中整定方法是以得至U 4: 1 衰减为目标。
一刈丁器参数 调为器名称
a
TI(S)
Td(S)
P
2&
PI
&
Ts/
PID
&
（三）衰减曲线法（阻尼振荡法）
理想比例度为4: 1衰减比例度，用a S表示之。相邻两波峰间的距离称为 4: 1衰减周期Ts。根据a S和Ts,运用下表所示的经验公式，就可计算出调节器预整 定的参数值。
器参数
调为器名称
a (%)
TI(min)
TD(min)
P
SS
PI
（S
PID
SS
Ts
（四）动态特性参数法
对象特性的阶跃响应曲线测试法测得系统的动态特性参数（ K、T、i等），利用