液位-液位串級控制系統(tǒng)被控對象：串聯(lián)的雙容水箱—包含了兩個對象；主對象：下水箱；副對象：中水箱主參數(shù)：下水箱的水位，副參數(shù)：中水箱水位；控制要求：保證主參數(shù)具有較高的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)精度，通過副回路的及時調(diào)整作用，保證主參數(shù)的穩(wěn)定；同時對落在主回路內(nèi)的干擾也有較好的控制效果。液位-液位串級控制系統(tǒng)內(nèi)容：構(gòu)建一個滿足質(zhì)量要求的串級控制系統(tǒng)，將串級控制系統(tǒng)投入實際運行，并通過整定控制系統(tǒng)的主、副控制器參數(shù)，使之達到預(yù)想的要求；具體過程：①熟悉被控對象和參數(shù)，檢查管線和閥門；啟動實驗軟件，先將控制器設(shè)置為手動。②啟動水泵，在系統(tǒng)穩(wěn)定后，將串級控制系統(tǒng)投入運行，完成串級系統(tǒng)的手動-自動的無擾動切換；③分別整定兩個控制器的參數(shù)；④保證達到希望的控制質(zhì)量指標(biāo)（克服干擾快、系統(tǒng)穩(wěn)定好)液位-液位串級控制系統(tǒng)具體步驟如下：①串級控制系統(tǒng)的投運準(zhǔn)備同上次實驗操作，首先檢查管路、閥門(閘板的高度)，設(shè)備加電，進行信號連線，構(gòu)建一個以1#控制器為主控制器，2#控制器為副控制器，以調(diào)節(jié)閥為執(zhí)行環(huán)節(jié)的串級控制系統(tǒng)；啟動實驗軟件，選擇主、副控制器，全部都置于手動狀態(tài)；先調(diào)整副控制器的手動輸出為50%左右，啟動水泵。待系統(tǒng)達到平穩(wěn)，其間不要頻繁調(diào)整閥的開度；在自動控制系統(tǒng)投運自動前，務(wù)必要確?？刂葡到y(tǒng)運行后一定是負(fù)反饋控制，即控制作用是消弱而不是增強干擾作用的影響-根據(jù)調(diào)節(jié)閥的作用方向，確定主、副控制器的正、反作用；由于副控制器是先于主控制器投入工作，必須先保證副控制器單獨工作時也是負(fù)反饋（通過set鍵－＞PID->cont->ract/act）液位-液位串級控制系統(tǒng)具體步驟如下：②手動-自動無擾動切換：在確?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)置沒有問題后，可以準(zhǔn)備將控制系統(tǒng)投入自動運行。(1)按上次實驗的操作方法，首先等待系統(tǒng)穩(wěn)定。注意：水泵啟動后，切不要頻繁調(diào)整閥門的開度，等待系統(tǒng)達到平穩(wěn)；但若液位高度距離中間位置相差太遠，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整閘板的開度。(2)投運需按照“先副后主”的原則進行，先投運副控制器，再投運主控制器。待兩個液位都基本達到穩(wěn)定，分別將兩個控制器的設(shè)定值與測量值（液位高度）對齊，即消除系統(tǒng)偏差。液位-液位串級控制系統(tǒng)具體步驟如下：特別注意：調(diào)整副控制器的設(shè)定值時，應(yīng)該在哪里調(diào)？(實際工業(yè)中一般是操作測量值等于設(shè)定值，在這為了加快試驗速度，才采用此法操作；)(3)待各控制器的偏差消除后，分別把比例度和積分時間設(shè)置為100和30。然后按先付后主順序，把兩控制器依次投入“自動”；PV1PV2MV2MV1液位-液位串級控制系統(tǒng)③控制器參數(shù)的調(diào)整，我們采用在線的工程參數(shù)整定法。串級控制系統(tǒng)，有兩個控制器，兩套控制器參數(shù)，整定起來更麻煩；工程上可采用兩步法和一步法。一步法可加快整定速度，簡化整定過程。一步法：(1)先將副控制器設(shè)置成為純比例控制器，即將控制器設(shè)置為純比例控制器--將積分和微分作用去掉，積分時間為3600；微分時間置為0。將比例度設(shè)置為一經(jīng)驗值，在這里可設(shè)置P2為30左右。這個過程不必加干擾測試。(2)然后將主控制器按照上次單回路整定那樣操作，按照近似4:1衰減曲線法整定主控制器的參數(shù)-將主控制器也設(shè)為純比例控制器，比例度可以設(shè)置為50（即50%）尋找起。液位-液位串級控制系統(tǒng)(3)SP1加干擾。注意：設(shè)定值變化10%，具體向哪個方向變化取決于當(dāng)前水位的狀況。(4)給系統(tǒng)施加一干擾后待其穩(wěn)定，需觀察控制過程是否滿意。(5)然后可將主控制器的比例度調(diào)整到50～20，每次改變后，都要改變給設(shè)定值加擾動進行測試，觀察控制過渡過程曲線的變化—是否穩(wěn)定較快，超調(diào)量較小，接近4:1衰減震蕩過程。最后確定一組最合適的參數(shù).液位-液位串級控制系統(tǒng)思考問題（1）若控制閥為氣閉式，試分析液位與液位串級系統(tǒng)中主、副控制器的正、反作用應(yīng)如何選？（2）如何才能保證串級控制系統(tǒng)的無擾動切換？（3）串級系統(tǒng)投運整定前需要做好哪幾項工作？（4）一步整定法的依據(jù)是什