控制系统综合实验

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1、.科技学院综合实验报告(2012--2013年度第1学期)名称：控制系统综合实验题目：水位控制系统综合实验院系：动力工程系班级：自动化09K1学号：091912010116学生姓名：秦术员指导教师：平玉环设计周数：1周成绩：日期：2013年1月7日...《控制系统》综合实验任务书一、目的与要求本综合实验是自动化专业的实践环节。通过本实践环节，使学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立起完整的概念。培养学生利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。1.了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各

2、环节之间的关系。2.学会数字控制器组态方法。3.掌握控制系统整定方法，熟悉工程整定的全部内容。二、主要内容1．熟悉紧凑型过程控制系统，并将系统调整为水位控制状态。2．对数字控制器组态。3．求取对象动态特性。4．计算调节器参数。5．调节器参数整定。6．做扰动实验，验证整定结果。7．写出实验报告。三、进度计划序号实验内容完成时间备注1学习Burkert1110型数字工业控制器的功能与操作1天2学习了解紧凑过程控制系统的设备与元件以及实验内容1天3查阅资料，确定水位系统数学模型的结构和参数辨识的方法0．5天4查阅资料，确定水位系统PID

3、控制器整定方法0．5天5作水位系统实验求取数学模型，整定PID参数，并验证整定结果1天6整理打印实验报告1天四、实验成果要求完成实验报告，实验报告包括：1．实验目的2．实验设备...3．实验内容，必须写出参数整定过程，并分析控制器各参数的作用，总结出一般工程整定的步骤。4．实验总结，此次实验的收获。以上内容以打印报告形式提交。五、考核方式根据实验时的表现、及实验报告确定成绩。成绩评分为通过以及不通过。学生姓名：秦术员指导教师：平玉环2013年1月7日...一、综合实验的目的与要求本综合实验是自动化专业的实践环节。通过本实践环节，使

4、学生对实际控制系统的结构、系统中各环节的关系、数字控制器的应用和控制系统的整定等建立起完整的概念。培养学生利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。1.了解单容水箱水位控制系统的实际结构及各环节之间的关系。2.学会数字控制器组态方法。3.掌握控制系统整定方法，熟悉工程整定的全部内容。二、实验正文1.实验设备紧凑型过程控制系统；上位机2.液位控制系统2.1液位控制系统流程图，如图1图1液位控制系统流程图...2.2液位控制系统流程如图1所示，被控对象为水箱2，被控参数为水箱2的液位，执行器为水泵。水泵将水箱1的液体输送到水箱2，水箱

5、2的液位通过水箱上方的超声波传感器测得，并将信号输入到控制器，控制器将测量信号与给定信号比较运算后，向水泵发出控制信号，控制水泵的转速，使液位控制在给定数值上。2.3控制系统原理图，如图2图2控制系统原理图3.使过程控制系统工作在液位控制状态打开手动阀2#和4#，其他手动阀关闭。确认工作流程如图1所示。4.数字控制器组态4.1打开控制器电源，等待约10秒钟，控制器处于正常状态。4.2控制器组态同时按控制器“SELECT”键和“ENTER”键持续5秒，控制器进入组态界面，显示组态菜单。如果显示“Remote”，则说明控制器正在由上位

6、机控制，须通过“SELECT”键选择“Local”项并由“ENTER”键确认，显示屏才显示主菜单的“StroMenu”项。如果进入组态界面时，液晶屏显示主菜单的“StroMenu”项，可直接组态。组态内容见表1，没有标出数值的参数可由“ENTER”键直接确认。...表1控制器组态清单主菜单Structure结构Input1输入1Controller控制器Output输出Add.Menu附加菜单End结束子菜单Standard标准0—20mA信号类型：no开方函数PVh：0显示上限PV1：-199.9显示下限SPh：180给定值上限

7、SP1：0给定值下限A1：abs报警方式PV+：180报警上限PV-：0报警下限Hy：1.0报警滞后Fg1：20滤波器频率Kp1：放大倍数Tr：积分时间Td：0微分时间Pdb：0.001死区CO0：工作点Contin连续信号0-10V信号类型COh：100操作值上限CO1：0操作值下限Inv：no操作器反作用Seria：remote串口Bd：9600波特率Par：even奇偶校验Adr：0001口地址End附加菜单结束5.求取对象动态特性5.1打开上位机，选择不还原系统，在Windows窗口下双击“EzDDE”图标，即打开通信软件

8、，并使弹出的窗口最小化。5.2打开测量监控系统主界面，在主界面上点击“测量”按钮，进入测量监控子界面。5.3将自动切为手动状态，输入Y=55（执行器输出为55%），观察水位输出曲线。5.4当水位趋势平稳时，加入幅度为15的阶跃值（Y=70），观察水