控制工程实验指导

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1、控制工程实验指导目录实验一系统静态特性测试实验二系统动态特性测试实验三简单调节系统组成及系统投运和参数整定1112实验四串级控制系统的投运、参数整定及与单回路控制系统控制质量的比较4实验五比值控制系统的分析与研究6实验六前馈控制系统的分析与研究7实验七精f留塔自动控制实验9实验八计算机控制系统附录：实验记录实验一系统静态特性测试—、实验目的：使为生学会川测试法获取系统静态特性的方法，以分析该系统是否符合工艺耍求以及组成占控系统后能否正常工作。二、实验内容：1、控制通道静态特性测试以调节器的手操输出控制调节阀的

2、开度，测出调节阀开度与受控变量之间的关系曲线，求出控制通道的增益K。2、扰动通道静态特性测试在静态工作点附近测试扰动通道的增益Kf。三、实验步骤：（一）控制通道静态特性测试1、熟悉对象的工艺过程及设备、仪器仪表性能及使用方法。2、选定受控对象，画出系统方块图。3、按照方块图接线。4、启动工艺设备，接通仪表电源，观察所有设备、仪表是否运行正常。5、将仪表设置到正常的操作位置。调节器设在：硬手操•输出电流0%或100%〈使调节阀处于全关位置〉干扰源全部关闭，主物料阀门全部打开，记录仪根据不同的对象设置一合适的走纸

3、速度。6、改变调节器的输出，在记录仪上观测受控变量的变化，实验中必须注意在测量值稳定后方可改变调节器的输出。逐点调整直到调节器输出100%或0%。通常对线性系统调节器输出每次调整幅度为10%,非线性比较严重时，可选择调整幅度为5%。7、按第六步的方法，但调整调节器输出的变化方向相反，重做一遍。（二）扰动通道静态特性测试学生参照步骤（一）的方法白行设计实验步骤。四、实验结果分析：1、根据控制通道静态特性Illi线选择最佳工作点。2、求最佳工作点±10%范围内的K平均值。3、求阀门开度0-100%变化时，控制增益

4、的变化Illi线。4、若阀门开度从0%-100%和从100%-0%变化时记录仪记录的各对应开度测量值不一致，请分析一下此现象产生的儿种原因，太严重时会导致什么后果？5、根据扰动通道的静态特性曲线求出使受控变量变化20%范围内的扰动通道增益Kf。6、画出扰动输入与扰动增益的关系曲线。7、假定在工作点范围附近扰动增益是对称的，控制通道能克服的最大扰动是多少？（扰动输入的百分数）五、预习要求：1、画出系统方块图。2、熟悉控制系统中各种仪表的使用方法。3、掌握扰动通道、控制通道、增益K等名词或参数的意义。实验二系统动

5、态特性测试—、实验目的：通过此实验使学牛掌握扰动通道和控制通道动态特性Illi线测试方法，通过对响应Illi线的分析加深对K、T、t参数的认识。二、实验内容：1、测试系统扰动通道的动态特性，求出扰动通道的T、t值。2、测试系统控制通道的动态特性，求出控制通道的T、丫值。三、实验步骤：（一）扰动通道动态特性测试1、按实验一方块图接线。2、启动设备及仪表，观察设备及仪表是否工作正常，接线是否正确。3、设备及仪表选择合适的工作位置。用调节器碾手操使输岀电流为实验一选定的最佳工作点附近。设备主物料阀打开，干扰源经过试

6、验〈使受控变最偏离20〜30%〉确定干扰阀的开度后，暂且关闭。4、在设备正常运行，测量值稳定后，加入阶跃干扰，此时在记录纸上标记上时间轴零点的位置，记录走纸速度，并观察受控变量（二阶以上，最好是最高阶的）变化过程。5、在不同的干扰源输入点输入T扰源，重复上述过程。（二）控制通道动态特性测试1、选择阀门开度20%、50%>70%三个工作点进行测试。2、测试方案学生可参照步骤（一）自行制定。注意：输入变量应是阶跃信号，输出变量选择二阶以上的对象（最好是系统最高阶的）。四、实验结果分析及数据处理：1、根据扰动通道的

7、特性1111线求取T「、"的值。2、分析T扰源的输入位置不同，A、Tf的值冇什么不同。3、根据控制通道特性曲线，求取控制通道T、t的值。4、假若控制通道20%、50%、70%三个工作点测试的T、t的值不一•致，分析原因。五、预习要求：1、画出系统方块图。2、熟悉控制系统中各种仪表的使用方法。3、掌握阶跃干扰、T、t等名词及参数的意义。实验三简单调节系统组成及系统投运和参数整定一、实验目的：通过木实验使学生学会用常规仪表设计并组成一个简单调节系统，并通过系统投运和参数整定加深对课本所学内容的理解。二、实验内容：

8、1、组成简单调节系统。2、系统投运。3、参数整定。三、实验步骤：1、熟悉工艺设备及配备的各种仪表。2、根据已学的知识，选定受控变量，操纵变屋，仪器仪表，并画出系统方块图。3、按方块图接线，选定调节器正反作川开关和初选P1D参数。4、按无扰动切换的要求将系统切入白动运行。5、根据书上所学的参数整定方法，选择其中一种，进行参数整定，要求调节曲线的衰减比为4：1。〈要求T-扰源加在受控变量的询一级，T扰源