自動掌握系統(tǒng)構造特性及PID參數(shù)整定試驗一、試驗目的1、了解FESTO2、把握PID3、把握試湊法對系統(tǒng)PID二、試驗設備試驗設備承受由德國FESTO、溫度站和旁通站五個站點構成，其中前四個站可以獨立進展水的液位、流量、壓力、溫度掌握數(shù)據(jù)的通信。同時在計算機端使用FESTO檢控軟件對掌握過程進展監(jiān)控的返回信號。三、試驗內容1、通過計算機監(jiān)控軟件，依據(jù)指導書上設定的參數(shù)對壓力站進展設定，并觀看系統(tǒng)階躍響應曲線的變化，并記錄。2、對壓力站進展PID參數(shù)的整定使得其系統(tǒng)的階躍響應最優(yōu)〔獨立調整目標〕四、試驗結果1、總結試驗中液位、流量、壓力、溫度掌握系統(tǒng)的共同特點。答：(1)四個站點均為對流體的一項物理狀態(tài)進展檢測，并通過檢測量與對應物理量預設值的比較結果掌握相應的執(zhí)行環(huán)節(jié)使得被掌握量到達預設值。四個站點均承受閉環(huán)負反響的掌握方法實現(xiàn)了自動掌握。四個站點均具有傳感器，數(shù)字掌握器、電動機、泵等主要元件。2、分別寫出液位、流量、壓力、溫度站的閉環(huán)掌握系統(tǒng)構造框圖。依據(jù)試驗指導書上所述原理，畫出四個站點的閉環(huán)掌握系統(tǒng)構造框圖如下：液位站閉環(huán)掌握系統(tǒng)構造框圖比較器比較器預設液位+實際液位數(shù)字掌握器 水泵電機-超聲波傳感器流量站閉環(huán)掌握系統(tǒng)構造框圖預設流量值

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數(shù)字掌握器

水泵電機或比例閥電壓

實際流量流量傳感器壓力站閉環(huán)掌握系統(tǒng)構造框圖預設壓力值

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數(shù)字掌握器

水泵電機或比例閥電壓

實際壓力膜阻式壓力傳感器溫度站閉環(huán)掌握系統(tǒng)構造框圖預設溫度值

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數(shù)字掌握器

實際溫度值熱電偶測溫傳感器3、試驗數(shù)據(jù)表格記錄Ⅰ、FESTO監(jiān)控軟件操作練習，對壓力站完成以下試驗：設定〔Kp=1，Tr=0.5,Td=0〕設定值W=30，觀看系統(tǒng)階躍響應曲線的變化。由圖線可以看出系統(tǒng)的響應為衰減震蕩。調整時間較長。設定〔Kp=5，Tr=0.5,Td=0〕設定值W=30，觀看系統(tǒng)階躍響應曲線的變化。由圖線可以看出系統(tǒng)發(fā)生等幅振蕩。設定〔Kp=1，Tr=1,Td=0〕設定值W=30，觀看系統(tǒng)階躍響應曲線的變化?？梢钥吹皆龃骉r之后，系統(tǒng)的震蕩次數(shù)大大削減。設定〔Kp=0.5，Tr=1,Td=0〕設定值W=30，觀看系統(tǒng)階躍響應曲線的變化。通過圖線可以直觀的看到系統(tǒng)的超調量進一步減小，但是系統(tǒng)的調整時間變的更長了?？傮w來看，增大Kp的值可以使的系統(tǒng)快速靠近設定值，提高了系統(tǒng)的快速性，但是會帶來超調以及穩(wěn)態(tài)誤差等問題。減小積分環(huán)節(jié)系數(shù)Tr可以看到，系統(tǒng)能夠較快的到達預設值，并減小震蕩次數(shù)。PID掌握的參數(shù)，使得系統(tǒng)的階躍響應最好。1(Kp=0.5,Tr=1,Td=0W=3，用配湊法對D進展整定如下：〔行調試，查找最正確的系數(shù)組合〕序號 Kp Ti Td最大超調量穩(wěn)態(tài)誤差調整時間/s震蕩次數(shù)峰值穩(wěn)態(tài)值1 0.3 0.9 08.11%0.04679.875032.433629.953320.280.906.31%-0.013310.125031.893730.013330.280.8608.10%-0.056710.200032.430830.056740.280.80011.23%0.030010.000033.368829.970050.290.8508.96%0.023310.300032.686629.976760.351.100.104.41%-0.00975.8501031.322430.0097Kp減至0.3，具體階躍響應如上圖所示。經過測量覺察，系統(tǒng)的超調量照舊不抱負。故打算連續(xù)減小Kp在不斷減小KpTr合試驗預期。因此，為到達超調量較小、響應速度快、穩(wěn)態(tài)誤差小的目的，依據(jù)Kp，Tr,Td的調整規(guī)章進展不斷調試。最終調至Kp=0.35,Tr=1.10,Td=0.10后，得到的曲線根本符合要求，如上圖。優(yōu)點缺點優(yōu)點缺點Kp可以使輸出快速增加設值發(fā)生等幅振蕩Ti可以增大掌握器的輸出態(tài)誤差進一步減小蕩Td可以削減由于積分環(huán)節(jié)帶來微分環(huán)節(jié)會影響到系統(tǒng)的調