发布时间 : 星期六 文章过程控制实验二一阶单容上水箱对象特性测试实验解析更新完毕开始阅读5e1f000aa517866fb84ae45c3b3567ec102ddce3
1-4、实验软件界面
4）、双击设定输出按钮，进行设定输出值的大小，或者在仪表手动状态下，按住仪表的STOP键将仪表的输出值上升到所想设定的值，这个值根据阀门开度的大小来给定，一般初次设定值<35。开启单相泵电源开关，启动动力支路。将被控参数液位高度控制在30%处（一般为10cm）。
5)、观察系统的被调量：上水箱的水位是否趋于平衡状态。若已平衡，应记录调节仪输出值，
6）、迅速增加仪表手动输出值，增加5%的输出量。
7）、直到进入新的平衡状态。
五 实验要求
1.作出一阶环节的阶跃响应曲线。
2. 如果仅有比例控制，对控制系统有什么影响？
答：比例控制的优点是控制及时，反应灵敏，偏差越大，控制力度越大，但当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。
3. PID控制较PI和PD控制的优势。
答：比例积分（PI）控制
比例积分控制器是目前应用最为广泛的一种控制器，多用于工业生产中液位、
压力、流量等控制系统。由于引入积分作用能消除余差，弥补了纯比例控制的缺陷，获得较好的控制质量。但是积分作用的引入，会使系统稳定性变差。对于有较大惯性滞后的控制系统，要尽量避免使用。
比例微分（PD）控制
比例和微分作用结合，比单纯的比例作用更快。尤其是对容量滞后大的对象，可以减小动偏差的幅度，节省控制时间，显著改善控制质量。
比例积分微分（PID）控制
最为理想的控制当属比例-积分-微分控制规律。它集三者之长：既有比例作用的及时迅速，又有积分作用的消除余差能力，还有微分作用的超前控制功能。 当偏差阶跃出现时，微分立即大幅度动作，抑制偏差的这种跃变；比例也同时起消除偏差的作用，使偏差幅度减小，由于比例作用是持久和起主要作用的控制规律，因此可使系统比较稳定；而积分作用慢慢把余差克服掉。只要三个作用的控制参数选择得当，便可充分发挥三种控制规律的优点，得到较为理想的控制效果
六 实验结果
1、作出一阶环节的阶跃响应曲线。
2、（1）稳定边界法
δpr=6.6% Tpr=2.9s
P PI PID δ/(%) 13.3% 14.7% 11.3% Ti/min --- 2.0s 1.45s Td/min --- --- 0.36s （1） 附注：当令Ti=∞ Td=0，比例带δ置较大，使系统投入运
行，待系统稳定后，逐渐减少比例带，直至等副振荡，记下δpr值等于6.6% ，和两波峰间的时间间隔Tpr等于2.9s，对应的等幅振荡如下图1所示
图1
①MATLAB仿真图：
δ=13.3%(PID参数设计中的kp=7.5) 响应曲线：
②MATLAB仿真图：
δ= 14.7%(PID参数设计中的kp=6.8) Ti=2.0s 响应曲线：