实验4：串级控制20110526

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1、实验四：上水箱液位和流量串级实验实验目的：（1）掌握串级控制系统的基本概念及组成结构（2）掌握串级控制系统的特点和设计方法，掌握串级控制主、副冋路的选择（3）掌握吊级控制系统参数整定方法，以及串级控制系统参数的设置实验仪器：水泵、压力变送器、变频器、调节器（708型）、上水箱、上水箱液位变送器、调节器（708型）、主回路流量计、主回路流量变送器、主回路调节阀、调节器（888型）、牛顿模块（输入、输出）实验内容：调节器控制实验系统的流程图如下所示：上水箱液位和流量串级控制实验（调节器控制）系统框图PVaPV液位和流量串级控制实验（调节器）接线图①恒压供水冋路②液位和流虽吊级控制计算机控制实验系

2、统的流程图如下所示:上水箱液位和流量串级控制实验（计算机控制）系统框图液位蛮送誥［■实验步骤；调节器控制:1、选择控制系统的方案，上水箱液位和主回路流量。2、选择主被控参数、副被控参数，打开上水箱进水电磁阀V3、上水箱排水屯磁阀、中水箱手动排水阀。3、主副调节器，在恒压供水条件下工作，将上水箱和流量组成串级实验所用设备，按系统框图接好实验导线。4、实验参数的整定，先门整定副回路流量系统。待系统稳定后再整定主回路液位系统，最后串在-•起整泄。待系统稳定后，上水箱液位给毘值加个阶跃（幅度不要太大），观察流量和液位变化，并绘制曲线。5、稳定后，分别在主副冋路加一个干扰信号，然后观察流量和液位的变化

3、。计算机控制：1、打开计算机组态王软件的工程管理器，选中“串级实验”，点击运行，进入串级实验界血。2、点击“口动/手动”按钮，使系统在口动状态，点击“PID设定按钮”，调!liPTD设定界面。PID设定1框图是副回路流量参数，PH）设定2框图是主回路液位参数。3、投入参数，观察液位和流量的曲线，调整参数观察计算机控制的效杲。待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位的变化曲线。4、再等系统稳主后，给系统下水箱加干扰信号，观察上水箱液位变化曲线。参数设置：调节器：708调节器液位控制参数名参数值说明M545保持参数P68速率参数t18滞后吋间Ctl1输岀周期S参数名参数值说明dlL0输入下限显

4、示值dIH400输入上限显示值Sc0上输入平移oPl4输出方式Sn33输入规格CF2系统功能选择dIP0小数点位数run2运行状态808调节器流量控制参数8名参数值说明参数名参数值说明dF1回差（死区、滞环）dlL0输入下限显示值P142比例带dIH100输入上限显示值I3积分时间（秒）Sc0主输入平移d3微分时间（秒）oPl4输出方式Sn32输入规格CF8系统功能选择diP0小数点位数run2运行状态计算机:PID设定1主调PID设定2副调Kpl10Kp215Til999Ti2300Tdl0Td20SP2液位给定值PV2液位检测值实验报告：1、根据试验结果编写实验报告。2、按衰减曲线参数计

5、算表填写表格中的数据:农I衰减曲线参数计算表数据调节器实验数据查表计算值最终整定法6S/%Ts/min5/%Ti/min§终/%Ti终/min主调节器副调节器3、整理并附上记录仪的下列过渡过程曲线:（1）整定副调节器时得到的4:1衰减曲线。（2）整定主调节器时得到的4:1衰减曲线。（3）主副调节器参数整定后，干扰作用于上水箱，主变量H1的过渡过程曲线。（4）主副调节器参数整定后，干扰作用于流量中，主变量H1的过渡过程曲线。4、列表比较控制质量：表2串级控制系统控制质量的比较表干扰的位置最大偏差过渡时间（min）评价质量并简析原因干扰加入上水箱干扰加入流量中表3串级和简单控制系统控制质量的比较

6、表干扰位置自控系统类型最人偏差过渡时间（min）评价质量并简析原因干扰加入上水箱中简单控制系统串级控制系统