1、A3000实验参数注:智能仪表积分、微分时间单位为:秒 ADAM模块积分、微分时间单位为:毫秒 S7-200积分、微分时间单位为:分钟 涡轮流量计 电磁流量计实验1 单容水箱液位数学模型的测定实验3、参考结果单容水箱水位阶跃响应曲线,如图4-2所示:图4-2 单容水箱液位飞升特性此时液位测量高度184.5 mm,实际高度184 mm -35 mm =149 mm。实际开口面积5.5x49.5=272.25 mm。此时负载阀开度系数:。水槽横截面积:0.206m。那么得到非线性微分方程为(标准量纲): 。进行线性简化,可以认为它是一阶惯性环节加纯延迟的系统实验2 双容水箱液位数学模型的测定实验3
2、、参考结果双容水箱水位阶跃响应曲线,如图4-4所示:图4-4 双容水箱液位飞升特性平衡时液位测量高度215 mm,实际高度215 mm -35 mm =180 mm。对比单容实验,双容系统上升时间长,明显慢多了。但是在上升末端,还是具有近似于指数上升的特点。明显有一个拐点。实验3 三容水箱液位数学模型的测定实验3、参考结果三容水箱水位阶跃响应曲线,如图4-6所示:图4-6三容水箱液位飞升特性实验4 非线性容积水箱液位数学模型的测定实验3、参考结果非线性容积水箱水位阶跃响应曲线,如图4-8所示:图4-8圆柱倒放单容水箱液位飞升特性实验5 单容水箱容积改变的液位数学模型的测定实验参考结果无柱体时单
3、容水箱水位阶跃响应曲线,如图所示。有柱体时单容水箱水位阶跃响应曲线,如图4-9所示:图4-9 变容积单容水箱液位飞升特性此时液位实际高度149 mm。与单容实验数据类似,但是上升时间快一些。实验6 测定不同阻力下单容水箱液位数学模型实验3、参考结果在细长槽闸板下液位飞升特性如图4-10所示:图4-10 细长槽闸板下液位飞升特性在反正切线闸板下液位飞升特性如图4-11所示:图4-11 反正切线闸板下液位飞升特性实验7 锅炉与加热器对象数学模型试验3、参考结果锅炉加热阶跃响应曲线,如图4-13所示。可以从50作为时间开始,12mA下,近似:。从30开始,则近似:。传递函数为 : 图4-13 锅炉温
4、度飞升特性曲线实验8 滞后管数学模型实验3、参考结果锅炉加热与滞后管一段(最小延迟时间)特性测量曲线,如图4-15所示。图4-15 锅炉加热与一段滞后管特性测量曲线从曲线可以得到。锅炉加热与滞后管两段(最大延迟时间)特性测量曲线,如图4-16所示。图4-16 锅炉加热与两段滞后管特性测量曲线从曲线可以得到。尽管两段滞后管是一段的两倍长,但是延迟时间增大很多倍,而且温度下降更多。延迟时间29.2s,衰减 到0.885,T滞后=0.885T(t-29.2)。4.2 简单控制实验实验9 锅炉水温位式控制实验4、参考结果设定温度在63到65之间,由于温度变化非常缓慢,所以需要大约50分钟的实验时间。温
5、度随时间的数据曲线如图4-18所示。图4-18 锅炉温度位式控制曲线实验10 单容水箱液位控制实验4、参考结果单容水箱液位控制实验ADAM模块:下闸板顶到铁槽顶距离(开度): 7mm。SP10,P=3,I=8000ms,D=0 S7-200:下闸板顶到铁槽顶距离(开度): 7mm。SP=0.3,P=2, I=5min, D=0实验11 双容水箱液位控制实验4、参考结果双容水箱液位控制实验ADAM: 下闸板顶到铁槽顶距离(开度): 7 mm, 中闸板顶到铁槽顶距离(开度): 11 mm,从定性分析,中间水箱的出水口应该比下面的大些,否则可能很难控制。 SP=10, P=3.5, I=200000
6、ms, D=0 S7-200: 中闸板开度16mm,下闸板开度8mmSP=0.25, P=1, I=5m, D=0实验12 三容水箱液位控制实验4、参考结果三容水箱液位控制实验ADAM: 下闸板顶到铁槽顶距离(开度): 7 mm,中闸板顶到铁槽顶距离(开度): 11 mm。上闸板顶到铁槽顶距离(开度): 11 mm。ADAM4000,P=2,I=1000秒,D=2秒,PID控制曲线如图4-26所示。图4-26 三容控制曲线图从图上可见,该系统的稳定时间非常长,大约1小时。S7-200: 上闸板10mm,中闸板10mm,下闸板5mm。SP=0.4, P=4.8, I=20m, D=0.01m实验
7、13锅炉水温定值控制实验4、参考结果PID控制器选择的范例参数为:P=3,I=100S,D=0,控制曲线如图4-28所示:图4-28 温度控制曲线S7-200: SP=0.35, P=4, I=80m, D=0实验14 换热器水温单回路控制实验4、参考结果ADAM: SP=11, P=4, I=200000ms, D=0S7-200: SP=0.35, P=-5, I=80m, D=0实验15 调节阀流量控制实验4、参考结果ADAM: P=4,I=100000ms,小数值D的影响不大。控制曲线如图4-33所示。S7-200: P=3, I=4m, 实验16 联锁控制系统实验4、参考结果PID控
8、制器选择的范例参数为:P=3,I=100S,D=0,4. 3复杂控制系统实验 17串级控制实验4、参考结果副回路P参数设置:ADAM4000模块P=4主回路PID参数设置:P=3.5,I=100s。系统平衡所需要的时间10分钟。系统平衡所需要的时间不超过3分钟。可见串级控制对于副回路内的扰动,可以快速平衡。S7-200: 中闸板9.5mm,下闸板8mm。 SP=0.45, 主回路:P=2, I=2.4m, D=0.01m。副回路:P=2, I=10000m, D=0实验18 比值控制系统实验 4、参考结果ADAM4000模块P=5、I=200000ms、D=0 S7-200:P=3, I=100m
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1