过程控制实验报告

1、苏州大学实验报告过程控制实验学号：1013401001姓名：方林志专业：材料科学与工程过程控制实验目录一、实验一31实验目的32实验步骤33实验数据记录44. 实验数据处理6二、实验二81实验目的82实验步骤83实验数据记录94. 实验数据处理115. 实验数据处理12实验一 锅炉液位控制系统实验一、 实验目的1. 了解锅炉液位控制系统的组成。2. 建立液位控制数学模型（阶跃响应曲线）。3. 计算系统各参数下的性能指标。4. 分析pid参数对控制系统性能指标的影响。二、 实验步骤1. 出水流量控制系统置于“手操”，即开环方式，设定outl=50%。2. 令=20%、ti=80（s）、td=10

2、（s），设置到液位控制器中。3. 液位控制系统置于“自动”，即闭环方式，设定sv=200mm，等待稳定下来。4. 将液位控制器的“自动”输出阶跃变化100mm，即设定sv=300mm，同步记录液位的pv值（间隔30秒记录一次，约20分钟）。5. 改变比例带：令=10%、ti=80（s）、td=10（s），设置到控制其中，重复步骤3和步骤4。6. 改变积分时间：令=20%、ti=40（s）、td=10（s），设置到控制其中，重复步骤3和步骤4。7. 改变微分时间：令=20%、ti=80（s）、td=20（s），设置到控制其中，重复步骤3和步骤4。三、 实验数据记录锅炉液位控制系统实验记录表时间：

3、（min）液位：（mm）液位：（mm）液位：（mm）液位：（mm）0.0200.0200.0200.0200.00.5203.5206.4206.5205.01.0209.9215.9216.9212.01.5216.5215.9228.8219.52.0224.4236.5241.4228.22.5232.9248.2256.1236.03.0241.8259.6270.4245.83.5250.9271.4285.7254.84.0260.6283.2299.1264.44.5269.8293.2308.7273.95.0279.2301.3310.0283.35.5289.0304.13

4、08.5292.46.0297.1304.5305.3299.66.5302.8303.3301.8304.77.0306.2302.2298.9306.07.5306.7301.7297.1306.58.0306.6300.7297.1305.98.5305.1300.6297.2304.89.0303.8299.9298.7303.69.5302.5299.6300.0301.710.0301.4299.7300.3300.810.5300.9299.6300.9300.211.0300.2299.9301.4299.711.5299.7300.1301.0299.012.0299.230

5、0.0300.7298.912.5299.3300.1300.0298.713.0299.5299.4298.913.5299.4299.3299.014.0299.5299.6299.314.5299.6299.9299.515.0300.1300.2299.815.5300.2300.116.0300.523.00.316.5299.7300.417.0300.1300.217.5299.9300.318.0300.1300.318.5300.119.0300.119.5300.020.0300.1四、实验数据处理1. 用组态王软件显示出四条阶跃响应曲线。2. 系统性能指标：、ts的计算衰

6、减比衰减率超调量调节时间ts：是从收到扰动开始，到被控参数进入新的稳定值5%的时间。指示参数=20%ti=80（s）td=10（s）=20%ti=80（s）td=10（s）=20%ti=80（s）td=10（s）=20%ti=80（s）td=10（s）衰减率0.9700.9780.9900.938衰减比2:671:451:1004:65超调量（%）6.74.5106.5调节时间ts（min）9.06.56.58.53. 分析、ti、td对系统性能指标的影响。比例带：当减小时，引起变大；减小减小，稳定性变差。积分时间：当ti减小时，引起变大；减小减小，稳定性变差。微分时间；引入td，可提高快速性

7、，提高系统的工作频率；td太大 或太小，都会破坏系统的稳定性。实验二 锅炉温度控制系统实验一、 实验目的1. 了解锅炉温度控制系统的组成。2. 建立液位控制数学模型：掌握用动态特想参数法辨识被控对象模型（一阶加滞后）的特征参数3. 掌握整定pid参数的计算过程。4. 计算温度控制系统闭环状态下的性能指标。5. 总结对过程控制系统实验的心得体会。二、 实验步骤1. 液位控制系统置于“自动”，即闭环方式，设定sv=300mm。2. 出水流量控制系统置于“手操”，即开环方式，大约pv=40l/h。3. 温度控制系统置于“手操”，及开环方式，设定outl=10%20%4. 等待液位、出水流量和温度的p

8、v值稳定下来。5. 将温度控制器的“手操”输出阶跃变化5%10%，即设定outl=15%25%，同步记录温度的pv值（间隔1分钟记录一次，约45分钟）。6. 根据开环实验数据，在实验计算机记录的温度开环阶跃响应曲线上，计算被控对象的参数k、t。然后按教材第83页的表4.1（另一教材第168页的表3-6）计算pid参数、ti、td。7. 温度控制系统置于“自动”，即闭环方式，设定sv=3040，吧第六步得到的、ti、td设置到控制器中，等待稳定下来。8. 将温度控制器的“自动”输出阶跃变化510，即设定sv=3550，同步记录温度的pv值（间隔30秒记录一次，月20分钟）9. 根据温度闭环实验数

9、据，在直角坐标纸上回执温度控制系统的阶跃响应曲线，由曲线计算系统性能指标：衰减率、衰减比、超调量、调节时间ts三、 数据记录1. 温度开环实验数据记录表时间（min）温度（）时间（min）温度（）021.22430.0122.72530.2223.22630.2324.12730.7424.72830.5525.52930.5626.13030.7726.93130.7826.83230.9927.33331.41027.73431.21127.83531.51228.53631.61328.43731.41428.93831.81529.13931.71629.44031.91729.341

10、31.91829.44231.81929.5432029.8442129.7452229.8462330.1472. 温度闭环实验数据记录表时间（min）温度（）时间（min）温度（）0.032.012.042.40.532.712.542.51.033.313.042.01.534.113.542.32.034.214.041.82.535.214.542.43.035.715.042.03.536.115.542.34.036.416.042.04.537.216.55.037.817.05.538.417.56.039.018.06.539.318.57.040.219.07.540.6

11、19.58.041.520.08.541.620.59.041.721.09.542.221.510.042.322.010.542.322.511.042.523.011.542.6四、 实验数据处理1. 用组态王软件显示出温度开环和闭环阶跃响应曲线。2. 整定pid参数、ti、td的计算。开环系统31.9-21.2=10.710.70.39+21.2=25.410.70.63+21.2=27.9t1=320s t2=687s 不合适故取t2=571st0=2（t2-t1）=2571-320）=502s=2t1-t2=2320-571=69s ti=2=269=138std=0.5=0.569=34.5s34s3. 性能指标：、ts的计算衰减比衰减率超调量调节时间 五、 实验心得经过半