过程控制实验报告3(液位单闭环实验)

班级：082班 座号： 姓名 成绩： 课程名称：过程控制工程 实验项目：液位单闭环实验

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，构成单回路单容液位，并采用临界比例度法、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参数的调整和自动控制的投运。

二、实验设备：

水泵、变频器、压力变送器、主回路调节阀、上水箱、上水箱液位变送器、牛顿模块（输入、输出）。

V3水箱水箱计算机内控外控 IV水箱图4-8-a 上水箱单闭环（计算机控制）流程 SVPV计算机D/A模块u(k)调节阀上水箱TA/D模块液位变送器图4-8- b 上水箱液位闭环实验（计算机控制）框图 三、实验步骤： 阶跃反应曲线法 1、将液位单闭环实验所用的设备，按系统框图接好实验线路。 2、接通总电源，各仪表电源。 3、整定参数值的计算。 设定过度过程的衰减比为4：1，参数值可根据表4.11阶跃反应曲线整定参数表。 嘉应学院电子信息工程学院学生实验报告

表4-13 阶跃反应曲线整定参数表

整定参数 调节规律 P PI PID δ δS 1.2δS 0.8δS TI 0.5TS 0.3TS TD 0.1TS 4、将计算所得的PID参数值置于计算机中。

5、使水泵Ⅰ在恒压供水状态下工作。观察计算机上液位曲线的变化。 6、待系统稳定后，给定加个阶跃信号，观察其液位变化曲线。 7、再等系统稳定后，给系统加个干扰信号，观察液位变化曲线。

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，处理结果于表格4.12中。

表4-14 阶跃响应曲线数据处理记录表 参数值 测量情况 阶跃1 阶跃2 平均值 特性测试的参数 K T τ 四、计算机控制的参数设置: 需要设置的参数和其他参数如下所示。 参数名 KP TI TD SP u（k） PV 参数值 8 120 0 说明 比例增益 积分时间（秒） 微分时间（秒） 设定值 输出值（0~1000） 过程值 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。