实验6控制系统综合实验-实验报告模板

实验六控制系统综合实验

实验报告

班级：化工卓越1201

姓名：吴开杨

学号：12031125

实验内容

1、执行器气开气关选择和控制器正反作用选择；

要求液体不溢出，并写下选择结果。

执行器：气开

控制器：反作用

2、装置运行

1）出水阀开在50%；

2）控制器手动操作，调节MV信号，手动将液位调在40%；

3）在手动操作下将液位再次调在60%，思考如何操作才能完成？并观察液位稳定时进水量和出水量之间的关系。

答：不断调节MV，直到选取的MV值能使液位稳定在60%。液位稳定时进水量和出水量基本相等。

4）PID参数调整在Kc=2，Ti=5s，Td=0s，切换到自动。

5）在自动操作下改变给定值，观察一会，再切换到手动操作，观察手自动切换是否无扰动？手自动切换过程中给定值发生什么变化？

答：手自动切换无干扰。手自动切换时给定值基本无变化

6）转换控制器正反作用，观察控制器正反作用选择错误会出现什么情况？

答：液面将很快溢出液罐

3、纯比例控制作用下的过渡过程测试

1）出水阀开在50%，先手动操作，将液位稳定在50%左右。

2）调整PID参数：Kc=1，Ti>5000s，Td=0s。

3）切换到自动，将Sv由50%变化到60%，观察过渡过程，将图存下。

4）再切换到手动操作，将液位稳定在50%左右，调整Kc=3，切换到自动，将Sv由50%变化到60%，观察过渡过程，将图存下。

5）再切换到手动操作，将液位稳定在50%左右，调整Kc=5，切换到自动，将Sv由50%变化到60%，观察过渡过程，将图存下。

回答：

1）纯比例作用是否存在余差？

答：存在余差。

2）随着Kc增加，控制器输出发生什么变化？过渡过程会出现什么变化？余差如何变化？

答：随Kc增加，控制器输出增大。过渡过程变化：液位波动增大，波动频率变快，达到稳定所需时间变长，且稳定后显示偏离给定值程度较大。余差增大。

4、PI作用下的过渡过程测试

1）出水阀开在50%，先手动操作，将液位稳定在50%左右。

2）调整PID参数：Kc=3，Ti=4s，Td=0s；切换到自动操作，将Sv由50%变化到60%，观察过渡过程，将图存下。

2）切换到手动操作，将液位稳定在50%左右，调整Ti=20s，切换到自动，将Sv由50%变化到60%，观察过渡过程，将图存下。

3）

回答：

随着Ti增加，过渡过程出现什么变化？液位波动程度如何？控制器输出波动程度如何？

答：随Ti增加，液位波动程度减小，达到稳定所需时间减小。控制器输出波动程度减小。

5、PID作用下的过渡过程测试

1）出水阀开在50%；先手动操作，将液位稳定在50%左右。

2）调整PID参数：Kc=3，Ti=10s，Td=0s，切换到自动操作，

3）将Sv由50%变化到60%，将过渡过程图存下。

4）手动操作，将液位稳定在50%左右，调整PID参数：Kc=3，Ti=10s，Td=0.5s，切换到自动。将Sv由50%变化到60%，观察过渡过程，将图存下。（可以多存几个

5）再切换到手动操作，将液位稳定在50%左右，调整Td=2s，切换到自动，将Sv由50%变化到60%，观察过渡过程，将图存下。（可以多存几个）

回答：

1）增加微分作用后，控制器输出有什么变化？液位波动程度如何？调节时间如何变化？

答：增加微分作用后，控制器输出变化具有超前作用，变化迅速及时。波动频率快但波动程度较小。调节时间变长。

2）Td增加，液位波动程度如何？控制器输出如何变化？

答：Td增加，液位波动程度减小。控制器输出波动变大，波动频率变大