实验指导书8(温度连续控制)

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1、实验八、温度连续控制实验一、实验目的(1)通过实验熟悉负反馈闭环控制系统的工作原理。(2)观察系统在阶跃输入作用下温度的变化趋势，并利用最大偏差、余差、衰减比和振荡周期等参数评价系统的控制过程质量。(3)定性地研究P、PI和PID调节器的参数在温度控制系统中的作用和变化。二、实验设备FESTO紧凑型过程控制系统实验装置；三、实验原理紧凑过程控制系统结构示意图图为紧凑型过程控制系统管路连接图，通过控制电加热棒接通触点的通断来对控制水箱中的水进行加热，控制的任务是使下水箱的温度达到给定值所要求的温度。温度控制系统是自调节控制系统(PT1-控制系统)。因为能量转换发生缓慢，可控系统会有延时。下水箱

2、B101中的水利用加热单元加热，通过泵进行再循环。由下水箱的温度传感器测量实际温度,与温度设定值进行比较后得到偏差信号，进而通过PID控制器调节控制液体温度。3可利用冷却液或上部水缸的水增加干扰。四、实验步骤1.打开设备电源。启动FluidLab-PA程序，点击SETUP项，测试系统各部件是否正常运行。2.控制回路连接。打开手动阀V103，关闭其他手动阀。确保加热单元完全浸没在水中。3.点击运行FluidLab-PA程序中的Closed-loopcontrol-continuous项。将Factorphys.Scale设置为100，Cycletime设置为0.15，实际值Actual选择通道

3、3，将数字输出DigitalOutputs的第1位和第2位设置为1。（1）SelectManip.Value项选择模拟量输出通道analogoutput1，通过拖动滑动按钮W（0…1）设定温度值，标签控件P、I、PI、PID、PI[DIN]用于不同控制方式的选择，并通过滑动按钮设定P、I、D参数。（1）这种情况下当温度到达设定的最高温度时泵自动关闭，但加热棒仍在加热。见下图。（2）SelectManip.Value项选择控制加热棒Heating。通过拖动滑动按钮W（0…1）设定温度值，标签控件P、I、PI、PID、PI[DIN]用于不同控制方式的选择，并通过滑动按钮设定P、I、D参数。34，

4、完成了绘图比例设定、输入输出通道选择以及设定值和P、I、D等参数的设定后，点击Start按钮开始实验。通过改变设定值和PID各参数观察系统的响应，掌握比例度、积分时间等参数在控制过程中的作用和对过度过程品质指标的影响，进而改进设定参数，以达到满意的实验结果。5．通过改进设定参数，达到较理想的控制效果后，点击保存按钮保存图形。3