工业过程检测与过程控制

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1、工业过程检测与过程控制实验报告学院:电气工程***专业:学号:姓名:苏州大学机电工程学院二零一三年五月实验一锅炉液位控制系统实验一.实验目的1了解锅炉液位控制系统的组成。2建立液位控制数学模型(阶跃响应曲线)。3计算系统各参数下的性能指标。4分析PID参数对控制系统性能指标的影响。二.实验步骤1出水流量控制系统置于“手操”，即开环方式，设定OUTL二60%。2令6=20%、Ti=80(s)、Td=10(s),设置到液位控制器中。3液位控制系统置于“自动”，即闭环方式，设定SV二200mm,等待稳定下来。4将液位控制器的“自动”输出阶跃变化100mm,即设定SV=300mm，

2、同步记录液位的PV值(间隔30秒记录一次，约20分钟)。5改变比例带：令6=10%、Ti=80(s)>Td=10(s),设置到液位控制器中，重复步骤3和步骤4。6改变积分时间：6二20%、Ti二40(s)、Td二10(s),设置到液位控制器中，重复步骤3和步骤4。7改变微分时间：8二20%、Ti=40(s)、Td二20(s),设置到液位控制器屮，重复步骤3和步骤4。三、实验数据表1T锅炉液位控制系统实验记录表时间:(min)液位:(mm)液位：(mm)液位：(mm)液位：(mm)0.02002002002000.5203.5206.4206.5205.01.0209.921

3、5.9216.9212.01.5216.5225.9228.8219.52.0224.4236.5241.4228.22.5232.9248.2256.1236.03.0241.8259.6270.4245.83.5250.9271.4285.7254.84.0260.6283.2299.1264.44.5269.8293.6308.7273.95.0279.2301.3310.0283.35.5289.0304.1308.5292.46.0297.1304.5305.3299.66.5302.2303.3301.8304.77.0306.2302.2298.9306.07

4、.5306.7301.7297.1306.58.0306.0300.7297」305.98.5305.1300.0297.2304.89.0303.8299.9298.7303.69.5302.5299.6300.0301.710.0301.4299.7300.3300.810.5300.9299.6300.9300.211.0300.2299.9301.4299.711.5299.7300.1301.0299.012.0299.2300.0300.7298.912.5299.3300.1300.0298.713.0299.5299.4298.913.5299.4299.3

5、299.014.0299.5299.6299.314.5299.6299.9299.515.0300」300.2299.815.5300.2300.116.0300.2300.316.5299.7300.417.0300.1300.217.5299.9300.318.0300」300.318・5300.119.0300.119.5300.020.0300」四、阶跃响应曲线液位调节曲线08110分0砂0訣

6、■屈■此只胡輿臃亀老那I蹈felEMWKW*吐顾：■■烦器宓愿II体？・・201…2001201…330019M31002662U苗.・201・・・2000201...53

7、002000300027*26U本？・•201・・・508201・・・5323857115430PV聽认«14:49f开结

8、日匕1B恋王佑足宙口图1锅炉液位控制系统液位调节曲线五.实验数据处理1、由实验数据和阶跃响应曲线计算四组PID参数下系统性能指标：衰减率屮、衰减比八、超调量。(%)、调节时间ts(min)o衰减比7]=^儿衰减率屮=人一人=1一丄ys“超调量cr=-^xl00%y(°°)调节时间ts：一般是当被控量进入其稳态值的±5%范围内时所需的吋间。表1-2系统各性能指标指标参数("20%、Ti=80(s)Td=10(s)5=10%.Ti=80(s)Td=10(s

9、)5=20%>Ti=40(s)Td=10(s)6=20%、Ti=80(s)Td=20⑸衰减率屮0.9840.9770.9700.953衰减比n66:144:133:121.3:1超调量。(%)6.64.59.96.3调节时间ts(min)5.54.53.55.52、分析§(比例带)、Tj(积分时间)、Td(微分时间)对系统性能的影响。(1)比例带：当§减小时，引起3变大；〔减小屮减小，稳定性变差。(2)积分时间：当Ti减小时，引起3变大；I减小屮减小，稳定性变差。(3)微分吋间：引入Td，可提高快速性，提高系统的工