水箱液位定值控制实验一、实验目的:1.了解单容液位定值控制系统的结构与组成。2.掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定方法。

二、实验内容:

水箱液位定值控制,绘制液位阶跃响应曲线。

三、实验原理:84467

实验系统流程图如下图所示。被控量为液位水箱的液位高度,实验要求水箱的液位稳定在给定值的2%~5%范围内。本装置中液位传感器检测水箱的液位高度,作为控制器的反馈信号,本实验选用浮球液位计作为测量液位的反馈信号,与给定量比较后取得差值,调节器根据偏差来控制电动调节阀的开度,以达到控制水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制,系统的调节器应为PI或PID控制,一般在变化量较快的液位、流量和压力控制参数中,不采用微分控制,微分虽然可以改善动态调节效果,但其对变化较快参数的抗干扰能力较差。

图1 水箱液位定值控制实验原理图

四、实验组织运行要求

根据本实验的特点、要求和具体条件,采用集中授课、分组开放运行形式。

五、实验条件

1。 流体性能综合控制实验台    2。 秒表       3。 温度计 

图2 实验装置及管路支架布置示意图

六、实验步骤:论文网

1.实验之前先将储水箱中贮足水量,一般超出储水箱容积的4/5,然后将手动阀门关闭;

2.打开控制装置操作界面,打开实验装置控制箱的空气开关,给所有仪表上电,将泵1及泵2电源开关打开;

3.将控制主界面上PID开关打开,并手动输入给定控制液位高度,任意选用以下四种离心泵运行方式中的一种,进行水箱液位控制:

1)离心泵1 离心泵2并联工作(P03关闭,P01、P02、P04打开)

2)离心泵1 离心泵2串联工作(P01、P02关闭,P03、P04打开)

3)离心泵1单独工作(P02、P03关闭,P01、P04打开)

4)离心泵2单独工作(P01、P03关闭, P02、P04打开)

    4。离心泵稳定工作时,给定一定的液位控制高度,当液位稳定于给定值的2%~5%范围内,且不在超出这个范围后,通过以下几种方式加干扰:

① 突增(或突减)仪表设定值的大小,使其有一个正(或负)阶跃增量的变化(内部扰动); 

② 将电动调节阀旁路P04开至适当开度(外部扰动);

③ 改变关联管路的阀门以对系统加入外部扰动,但注意外部扰动加入量应合理,不宜破坏系统的平衡,超出控制系统的调节能力范围。

以上几种干扰均要求扰动量为控制量的5%~15%,干扰过大可能造成水箱中水溢出或系统不稳定。

5。分别记录下水箱上升△h所需要的时间△t。

6。用描点法画出系统的阶跃响应曲线。

七、实验报告要求

1.画出单容水箱液位定值控制实验的系统方框图。

2.用实验方法确定调节器的相关参数,写出整定过程。

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