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课程名称:过程控制工程实验项目:流量单闭环实验
一、实验目的:
通过实验掌握单回路控制系统的构成。学生可自行设计,构成单回路流量控制系统,并应用临界比例度法、阶跃反应曲线法和整定单回路控制系统的PID参数,熟悉PID参数对控制系统质量指标的影响,用计算机进行PID参数的调整和控制。
二、实验设备:
水泵、压力变送器、变频器、主回路调节阀、主回路流量计、主回路流量变送器、牛顿模块(输入、输出)。
图4-10-b调节阀流量特控制实验(计算机控制)框图
三、实验步骤:
阶跃反应曲线法。
1、按所用设备和系统框图接好实验导线。
2、接通总电源,各仪表电源。
3、整定参数值的计算
设定过渡过程的衰减比为4:1,参数值可根据“阶跃反应曲线整定参数表”4-17整定。
表4-17阶跃反应曲线整定参数表
整定参数
调节规律
δ
TI
TD
P
δS
PI
PID
4、根据计算所得的PID参数值,设置参数。
5、使水泵Ⅰ在恒压供水状态下工作,观察计算机流量曲线的变化。
6、待系统稳定后,给定值(SP)加个阶跃信号,观察其流量变化曲线。
7、再等系统稳定后,给系统加个干扰信号,即改变泵的出口压力(参考方法,打开副回路调节阀),观流量变化曲线。
8、曲线的分析处理,对实验的记录曲线分别进行分析和处理,处理结果记录于表格4-18。
表4-18阶跃响应曲线数据处理记录表
参数值
测量情况
特性测试的参数
K
T
τ
阶跃1
阶跃2
平均值
四、计算机控制的参数设置:
参数名
参数值
说明
KP
5
比例增益
TI
50
积分时间(秒)
TD
0
微分时间(秒)
SP
设定值
u(k)
输出值(0~1000)
PV
过程值
需要设置的参数和其他参数如上所示。
五、试验报告:
根据试验结果编写实验报告,并根据K、T、τ平均值写出广义的传递函数。