水槽实验报告.docx

控制系统设计与仿真
课程设计报告
院电气与自动化工程学院 级08级自动化3班 名—李蔚琛 号 3008203270
设计一 被控对象的实验建模
一、 实验要求
1、 了解水槽控制系统的结构及组成；
2、 掌握响应曲线%。
2、 实验应在相同条件下重复做几次，需获得两次以上的比较接近的响 应曲线，减小干扰的影响。
3、 实验应在阶跃信号作正、反方向变化时分别测出其响应曲线，以检 验被控过程的非线性程度。
4、 在实验前，即在输入阶跃信号前，被控过程必须处于稳定的工作状 态。在一次实验完成后，必须使被控过程稳定一段时间后，再施加测试信 号作第二次实验。
5、 记录仪参数设置：首先调整好记录仪零点；设置量程为：5v；设置 走纸速度：12mm/min
四、数据分析与处理 共测量6组，由20%至25%施加5%的阶跃，其中正向阶跃、反向阶跃各3次 由响应曲线法得到6组数据，如下
、次数
数据
1
2
3
4
5
6
T/s
57
60
60
60
65
65
T /s
9
7
9
9
10
9
K






综合数据，取 T=60s，T =9s，K=
设计二一阶单回路控制系统参数整定
一、实验要求
1、 熟悉实验系统，了解各仪表的功能及有关操作。
2、 利用所提供的实验设备，设计组成一个一阶单回路液位控制系统。
3、 了解闭环控制系统的特性。
4、 熟练掌握单回路控制系统的参数整定过程；
5、 了解？1。各参数在调节过程中的作用。
二、 设计步骤
1、 设计一阶单回路控制系统连线图。
2、 应用响应曲线法求出一阶单回路控制系统的最佳参数。
3、 用调节器手动输出将系统液位稳定，将计算的最佳P参数输入调节器。
4、 设置调节器给定值与稳定的液位值相等，并由于动切换到自动，然后，
突然改变调节器给定值，加一个固定的给定值扰动。一般增加10-15 mm。
5、 记录分析响应曲线，反复实验找出一条4： 1曲线。
6、 观察实验得到的多条曲线，分析PID各个参数的影响。
三、 用响应曲线法进行参数整定简介
工程整定方法有很多种，有临界比例度法；衰减曲线法；响应曲线法。本实 验中主要应用响应曲线法，设计一已经通过响应曲线法得出了广义对象的数学模型 及参数T、T0、、K0值，现在我们应用经验公式来求取最佳PID参数。
表1-1响应曲线法整定控制器参数经验公式（4： 1衰减）
6 , %
T.， min
Td，min
P
(K0T /T0 )X100%
—
PI
( /T0 )X100%

PID
( /T0 )X
100%
2t

实验数据分析与处理
由设计一得到了单容系统的各项参数，根据响应曲线法整定控制器参数经验公式 得 P 控制时：6 =Kt /TX100%=39%
PI 控制时：6 = /TX100%=%, Ti==
PID控制时：6 = /TX100%=%, Ti=2X9、60=,
Td =