《测控技术综合实验》 - 图文

1、 水箱液位控制串级框图

系统工作原理

本实验为水箱液位的串级控制系统，它是由主控、副控两个回路组成。主控回路中的调节器称主调节器，控制对象为上水箱液位，上水箱的液位为系统的主控制量。副控回路中的调节器称副调节器，控制对象为气动阀门，又称副对象，气动阀门流量为系统的副控制量。主调节器的输出作为副调节器的给定，因而副控回路是一个随动控制系统。 PID控制参数对控制性能的影响 （1）、比例控制Kp对系统性能的影响 ① 对动态特性的影响

比例控制Kp加大，使系统的动作灵敏度提高，速度加快，Kp偏大，震荡次数加多，调节时间加长。当Kp太大时，系统会趋于不稳定。若Kp太小，会使系统的动作缓慢。 ② 对稳态特性的影响

加大比例控制Kp在系统稳定的情况下，可以减小稳态误差，提高控制精度，但是加大Kp只是减少了ess,却不能完全消除稳态误差。 （2）、积分控制Ti对控制性能的影响 ① 对动态特性的影响

积分控制Ti通常使系统的稳定性下降。Ti太小系统将不稳定。Ti偏小，振

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荡次数较多。Ti太大，对系统性能的影响减少。当合适时，过度特性比较理想。 ② 对稳态特性的影响

积分控制Ti能消除系统的稳态误差，提高系统的控制精度。但是若Ti太大时，积分的作用太弱，以至于不能减小稳态误差。 （3）、微分控制Td对控制性能的影响

微分控制可以改善动态特性。如超调量减少，调节时间缩短，允许加大比例控制，使稳态误差减小，提高控制精度。

当Td偏大或偏小时，都会使超调量较大，调节时间较长。只有合适的Td，可以得到比较满意的过度过程。 调整方法如下：

1、先将I值设为0，将P值放至比较大，当出现稳定振荡时，我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止（术语叫临界振荡状态），在有些情况下，我们还可以在些P值的基础上再加大一点。 2、加大I值，直到输出达到设定值为止。 当系统只在Kp作用下

增大Ti

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最终实验的波形

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PID参数调节 实验总结：

通过这次课程设计，我们接触到了过程控制在实验系统中的应用、调试，这让我对过程控制的实现方法，应用领域都有了较深的印象。在设计过程中我们遇到了很多困难，我们知道了理论和实际的距离，也知道了理论和实际想结合的重要性，同时也增长了许多在课堂上没学到的知识，使我大开眼界。自己今后将会更加的把理论知识和实际应用结合起来，提高自己的能力。

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