本文格式為Word版，下載可任意編輯——單容水箱液位過程控制試驗報告

單容水箱液位過程控制試驗報告

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一、試驗目的

一、二、三、四、了解單容水箱液位控制系統的結構與組成。

把握單容水箱液位控制系統調理器參數的整定方法。研究調理器相關參數的變化對系統靜、動態性能的影響。了解PID調理器對液位、水壓控制的作用。

二、單容水箱系統模型上水箱下水箱計算機調理器儲水箱三、電動調理閥流量特性物理模型電動調理閥包括執行機構和閥兩個部分，它是過程控制系統中的一個重要環節。電動調理閥接受調理器輸出4～20mADC的信號，并將其轉換為相應輸出軸的角位移，以改變閥節流面積S的大小。圖2-9為電動調理閥與管道的連接圖。

圖中：

u來自調理器的控制信號（4～20mADC）

θ閥的相對開度s閥的截流面積

q液體的流量

由過程控制儀表的原理可知，閥的開度θ與控制信號的靜態關系是線性的，而開度θ與流量Q的關系是非線性的。

四、單容水箱系統PID控制規律及整定方法

PID控制規律

選擇系統調理規律的目的，是使調理器與調理對象能很好地匹配，使組成的控制系統能滿足工藝上所提出的動、靜態性能指標的要求。

1、比例(P)調理

純比例調理器是一種最簡單的調理器，它對控制作用和擾動作用的響應都很快速。由于比例調理只有一個參數，所以整定很便利。這種調理器的主要缺點是使系統有靜差存在。

2、比例積分(PI)調理

PI調理器的積分部分能使系統的類型數提高，有利于消除靜差，但它又使PI調理器的相位滯后量減小，系統的穩定性變差，其傳遞函數為

GC(S)=KP(1+

1TIS)

這種調理器在過程控制中是應用最多的一種調理器。

3、比例微分(PD)調理

這種調理器由于有微分的作用，能增加系統的穩定度，比例系數的增大能加快系統的調理過程，減小動態和靜態誤差，但微分不能過大，以利于抗高頻干擾。PD調理器的傳遞函數為

GC(S)=KP（1+TDS）

4、比例微分積分(PID)調理器

PID是常規調理器中性能最好的一種調理器。由于它具有各類調理器的優點，因而使系統具有更高的控制質量。它的傳遞函數為

GC(S)=KP(1+

1TIS+TDS)

調理器參數的整定方法

調理器參數的整定一般有兩種方法：一種是理論設計法，即根據廣義對象的數學模型和

性能要求，用根軌跡法或頻率法來確定調理器的相關參數，另一種方法是工程試驗法，通過對典型輸入響應曲線所得到的特征量，然后查照經驗表，求得調理器的相關參數。工程試驗整定法有以下四種，本次試驗采用經驗法：

將控制系統液位、流量、溫度和壓力等參數來分類，則屬于同一類別的系統，其對象往往比較接近，所以無論是控制器形式還是所整定的參數均可相互參考。表一為經驗法整定參數的參考數據，

在此基礎上，對調理器的參數作進一步修正。若需加微分作用，微分時間數按TD=(

13～

14)TI計算。

表一經驗法調理器參數經驗數據

整定參數被控對象溫度流量壓力液位五、試驗數據分析壓力控制

Δx100TI(min)20～6040～10030～7020～803～100.1～10.4～30.5～3TD(min)

液位控制

六、試驗收獲與心得

了解了單容水箱液位控制系統的結構與組成，了解其傳感器的放置位置，和工作原理，

熟悉了單容水箱液位控制系統調理器參數的整定方法，了解了PID調理器對液位、水壓控制的作用。

經過這次試驗，我覺得自己動手真的很重要，在課上看老師用組態王軟件進行控制，覺得好好玩，可是自己調整PID參數就覺得措手不及，深刻體會到經驗的重要性，以后的試驗，我一定要多鍛煉，多學習，積累經驗。

六、試驗收獲與心得

了解了單容水箱液位控制系統的結構與組成，了解其傳感器的放置位置，和工作原理，

熟悉了單容水箱液位控制系統調理器參數的整定方法，了解了PID調理器對液位、水壓控制的作用。

經過這次試驗，我