A3000实验参数.docx

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