工业过程与过程控制研究报告.docx
工业过程与过程控制实验报告学号：101340IXXX姓名:XXX学院：XXXX学院专业：冶金过程自动化苏州大学机电工程学院二零一三年五月一、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PlD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=60%。2令6-20%、T=80(s)、T=IO(三),设置到液位控制器中。id3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3=10%、T=80(s)、T=10(s),设置到控制器中,id重复步骤3和步骤4o6改变积分时间：令6=20%、T=40(s)、T=10(s),设置到控制器id中，重复步骤3和步骤4。7改变微分时间：令6=20%、T=80(s)、T=20(s),设置到控制器id中，重复步骤3和步骤4。三、数据记录与处理时间：（min）液位：（mm）液位：（mm）液位：（mm）液位：（mm）0.02002002002000.5203.5206.4206.5205.01.0209.9215.9216.9212.01.5216.5225.9228.8219.52.0224.4236.5241.4228.22.5232.9248.2256.1236.03.0241.8259.6270.4245.83.5250.9271.4285.7254.84.0260.6283.2299.1264.44.5269.8293.6308.7273.95.0279.2301.3310.0283.35.5289.0304.1308.5292.46.0297.1304.5305.3299.66.5302.8303.3301.8304.77.0306.2302.2298.9306.07.5306.7301.7297.1306.58.0306.0300.7297.1305.98.5305.1300.0297.2304.89.0303.8299.9298.7303.69.5302.5299.6300.0301.710.0301.4299.7300.3300.810.5300.9299.6300.9300.211.0300.2299.9301.4299.711.5299.7300.1301.0299.012.0299.2300.0300.7298.912.5299.3300.1300.0298.713.0299.5299.4298.913.5299.4299.3299.014.0299.5299.6299.314.5299.6299.9299.515.0300.1300.2299.815.5300.2300.116.0300.2300.316.5299.7300.417.0300.1300.217.5299.9300.318.0300.1300.318.5300.119.0300.119.5300.020.0300.1*JWUa<MEg|<«拄行，4QI3r«衰减比=2÷yy-y1衰减率%=一一01-一y.n。y超调量=_Xlo0%y()调节时间ts，一般是当被控量进入其稳态值的±5%范围内时所需的时间指标参数=20%、T=80(s)1T=IO(三)3=10%、T=80(s)1T=IO(三)=20%、T=40(s)1T=IO(三)=20%、T=80(s)1T=20(s)衰减率VP0.9840.9770.9700.953衰减比n66:144:133:121.3:1超调量O(%)6.64.59.96.3调节时间ts(min)5.54.53.55.5分析比例带、积分时间、微分时间对系统性能的影响。比例带：当减小时，引起3变大；减小中减小，稳定性变差。积分时间：当Ti减小时，引起3变大；减小减小，稳定性变差。微分时间；引入Tf1,可提高快速性，提高系统的工作频率；Tl太大dd或太小，都会破坏系统的稳定性。一、实验目的1了解锅炉温度控制系统的组成2建立被控对象的数学模型：掌握用动态特性参数法辨识被控对象数学模型（一阶加滞后）的特征参数3掌握整定PlD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=300mm2出水流量控制系统置于“手操”，即开环方式，大约使PV=40Lh3温度控制系统置于“手操”，即开环方式，设定OUTL=IO%15%4等待液位、出水流量和温度的PV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和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PlD参数6、T、Tid7温度控制系统置于“自动”，即闭环方式，设定SV=36c_4op,把第六步得到的外T、T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5次,即设定SV=35C5O:,同步记录温度的PV值（间隔30秒记录次，约20分钟）9根据温度闭环实验数据，在直角坐标纸上绘制温度控制系统的阶跃响应曲线，由曲线计算系统性能指标：衰减率中、衰减比口、超调量。、调节时间I三、数据记录与处理温度开环实验数据记录表时间:(min)温度：（c）时间:(min)温度：（c）021.22430.0122.72530.2223.22630.2324.12730.7424.92830.5525.52930.5626.13030.7726.93130.7826.83230.9927.33330.91027.73431.41127.83531.21228.53631.51328.43731.61428.93831.41529.13931.81629.44031.91729.34131.71829.44231.91929.54331.92029.84431.82129.7452229.8462330.147温度闭环实验数据记录表时间:(min)温度：（C）时间:(min)温度：（C）0.032.012.042.40.532.712.542.51.033.313.042.01.534.113.542.32.034.214.041.82.535.214.542.43.035.715.042.03.536.115.542.34.036.416.042.04.537.216.55.037.817.05.538.417.56.039.018.06.539.318.57.040.219.07.540.619.58.041.520.08.541.620.59.041.721.09.542.221.510.042.322.010.542.322.511.042.523.011.542.623.531.9°C-21.2oC=10.7°C10.7×0.39+21.2=25.4°C10.7×0.63+21.2=27.9°Ct=320st2=687s不合适取t=571s2T0=2(t2-t1)=2×(571-320)=502s=2t-t=2×320-571=69s121.AQJ-1。7_=>m->min=I(X)-OQ73P.”T5-T-,max'tnin100-O二-69=0.13745=058510.85×0.713×0.13745=0.08334=8.334%x_=P4T.=2=2×69=138sT=0.5=0.5×69=34.5s34sd衰减比n=&=£=器y0.31y-y1衰减率+=T_=1-=0.4yny'超调量=一I-X100%=4.8%y()调节时间t=7.0minS四、心得体会这个实验包括水箱液位控制和水温控制，因为这个原因所以实验过程十分缓慢，一次实验需要20分钟的计时时间，所以需要我们静下心来，耐心的进行实验，并将数据认真的记录下来。
