实验报告
课程名称:过程控制
实验名称:单回路控制系统的参数整定专业:自动化专业
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
一、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。
二、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:
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
t/s
y
(
t
)
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
t/s
y
(
t
)
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) 2=1.25/(25.9s+1) 2*e^-10s
2、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、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=0.4
PI: 2.2Pm=0.44 0.85Tm=68
PID: 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。
实验报告
课程名称:过程控制
实验名称:串级控制系统专业:自动化专业
姓名:
学号:
2013 /2014 学年第 2 学期
实验二 串级控制系统实验
2014年5月5日
一、实验要求
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,并与单回路控制相比较。
二、实验内容
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, G o2(s )G c2(s )G o1(s )G c1(s )X (s )Y (s )
其中,主对象的传递函数()2o11.03011253)(+?+=s s s G ,副对象的传递函数1.0109.0)(o2+=s s G 。 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):
P: P2s=1/0.00122
主回路(PID):
PID: 0.8P1s=0.8 0.3T1s=330 0.1T1s=110 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
PID: 1.7Pm=590.28 0.5Tm=425 0.125Tm=106.25
(2)对比控制曲线: