过程控制实验报告01572Word文档下载推荐.docx

1、 姓 名： 学 号： 2013 /2014 学年 第 2 学期实验一 单回路控制系统的参数整定2014年4月28日1、实验要求1、了解调节器特性的实验测试方法；2、掌握依据飞升特性曲线求取对象动态特性参数和调节器参数的方法；3、熟悉单回路控制系统的工程整定方法。2、实验内容测得某工业过程的单位阶跃响应数据，如附表所示；单位阶跃响应曲线，如图1所示：图1 单位阶跃响应曲线1、 试用高阶传递函数描述该过程的动态特性；G（s）=K/（Ts+1） =1.25/（25.9s+1） *e-10s2、 在Simulink中搭建解算出的被控对象单回路控制系统；3、 采用稳定边界法整定调节器参数，并给出P、PI

2、、PID三种调节器的控制曲线；Kp=5,Pm=1/Kp=0.2时，等幅振荡，Tm80。P: 2Pm=0.4PI: 2.2Pm=0.44 0.85Tm=68PID: 1.7Pm=0.34 0.5Tm=40 0.125Tm=10三种调节器的控制曲线：4、 比较、分析实验结果P调节器稳态产生了静差；PI调节器相对P调节器稳态无静差，但是调节时间延长；PID调节器相对前两者无论上升时间还是调节时间都变短了，稳态也无静差。 串级控制系统 自动化专业 实验二 串级控制系统实验2014年5月5日 1、了解串级控制系统组成原理，串级控制调节器参数的整定与投运方法。 2、掌握控制系统采用不同控制方案的实现过程，

3、并与单回路控制相比较。测得某工业过程构成如图所示的串级控制系统如图1所示，假设Gv（s）=1,Gm（s）=1,其中，主对象的传递函数，副对象的传递函数。该系统为定值控制系统，输入为单位阶跃信号。1、 试在Simulink中搭建被控对象串级控制仿真系统；2、 试采用两步法整定主、副控制器的PID参数；（1）Kp2=0.00122,P2s=1/Kp=1/0.00122,T2s=1300-200=1100（2）Kp1=1,P1s=1,T2s=1750-650=1100（3）副回路（P）： P2s=1/0.00122 主回路（PID）： 0.8P1s=0.8 0.3T1s=330 0.1T1s=110

4、控制曲线：3、 比较试验：试对同样的被控过程采用单回路控制方案，利用稳定边界法整定调节器参数，并给出PID控制的输出曲线。（1） 单回路控制系统：Kp=0.00288,Pm=1/Kp=1/0.00288,Tm=1350-500=850 1.7Pm=590.28 0.5Tm=425 0.125Tm=106.25（2） 对比控制曲线：单回路控制系统的上升时间与调节时间均快于串级控制系统。课程名称：实验名称：调节器参数变化对控制过程的影响专 业： 自动化专业姓 名：学 号：实验三 调节器参数变化对控制过程的影响2014年5月12日1. 掌握PID控制器对系统的影响；2. 巩固和加深对理论知识的理解，

5、获得分析、验证系统性能的技巧。某工业过程的传递函数为，假设，调节器为PID控制策略。该系统为定值、简单控制系统，期望输入为单位阶跃信号。1. 试在Simulink中搭建解被控对象的仿真系统，利用临界比例度法整定Kp=72,Pm=1/Kp=1/72,Tm=2.88-1.06=1.832. 结合教材P195的表6-1给出P、PI、PID三种控制方案的输出响应比较曲线，并简要分析该现象； 2Pm=1/36 2.2Pm=11/360 0.85Tm=1.56 1.7Pm=17/720 0.50Tm=0.915 0.125Tm=0.229由图可见，黄色的P调节器曲线稳态时产生静差；紫色的PI调节器曲线调节时间较长，稳态时无静差；蓝色的PID调节器曲线调节时间短，稳态时也不存在静差。3. 在比例P控制方案中，分别给出、三种情况下的输出响应比较曲线，并简要分析该现象；由图可见，P越大、调节时间越短、调节速度越快、稳态静差也越大。4. 在比例-微分PI控制方案中，分别给出由图可见，PI调节器在参数P一定时，参数I越大调节时间越短、振荡越小。5. 在比例-微分-积分PID控制方案中，分别给出三种情况下的输出响应比较曲线，并简要分析该现象。由图可见，PID调节器在P、I参数一定的条件下，D参数越大、上升时间越短、调节时间越短、振荡越小。