项目二液位串级控制系统 模块一 液位串级控制方案 湖州职业技术学院机电工程分院
1 模 块 一 液位串级控制方案 湖州职业技术学院机电工程分院 项目二 液位串级控制系统
实践体验一单回路控制不足 1、实验任务 调节阀 (1)以下水箱的液位控 制为目标，组成如下图所示 的单回路控制系统，按照单 回路参数整定方法对控制器 的参数进行整定，并正确地 投入运行。 给定值百 (2)正常运行后，对进 液位变 水量加10%左右的干扰，观 调节器 送器 察、记录下过渡过程曲线。 双容液位定值控制系统 2
2 一、实践体验—单回路控制不足 （1）以下水箱的液位控 制为目标，组成如下图所示 的单回路控制系统，按照单 回路参数整定方法对控制器 的参数进行整定，并正确地 投入运行。 （2）正常运行后，对进 水量加10%左右的干扰，观 察、记录下过渡过程曲线。 双容液位定值控制系统 1、实验任务 液位变 调节器 送器 调节阀 给定值
实践体验一单回路不足 2、实验要求 (1)对比控制系统未加流量干扰与加流量干扰时 的最大动态偏差和静态偏差大小？ (2)有何方法解决单回路控制系统因流量干扰而 带来的控制品质下降？试着做一做。 注意事项：应认真调节好二个水箱的进、出水阀 的开度，以使水箱的液位能稳定在某一确定值上。否则， 实验无法正常开展。 3
3 （1）对比控制系统未加流量干扰与加流量干扰时 的最大动态偏差和静态偏差大小？ （2）有何方法解决单回路控制系统因流量干扰而 带来的控制品质下降？试着做一做。 注意事项：应认真调节好二个水箱的进、出水阀 的开度，以使水箱的液位能稳定在某一确定值上。否则， 实验无法正常开展。 一、实践体验—单回路不足 2、实验要求
实践体验一单回路不 3、实验总结 1)性能对比 调节阀 图 指标 对象 稳定性 调节时间 动态偏差 单容 好 短 小 给定值古 双容 较差 较长 较大 液位变 调节器 送器 4
4 液位变 调节器 送器 调节阀 给定值 指标 对象 稳定性 调节时间 动态偏差 单容 好 短 小 双容 较差 较长 较大 1）性能对比 一、实践体验—单回路不足 3、实验总结
一、实践体验一单回路不足 3、实验总结 1、什么原因？ 3、具体实施？ 双容控制 2、如何解决？ 5
5 一、实践体验—单回路不足 3、实验总结 双容控制 3、具体实施？ 1、什么原因？ 2、如何解决？
二、知识学习— 对象特性及建模 1、对象特性概念 输入量 流入量+流出量 s LT 对象特性 供水 输出量 被控变量 6
6 二、知识学习——对象特性及建模 对象特性 输入量 输出量 流入量 + 流出量 被控变量 1、对象特性概念 供水泵 出水阀 安全阀 LC LT FS
1、对象特性概念 对象特性类型 动态 单容对象 静态 对象的输出 参数在输入 对象的输入 参数影响下 时滞对象 参数和输出 的变化过程 参数达到平 相互。 衡时的相互 双容对象 关系。 典型
7 单容对象 1、对象特性概念 对象特性类型 对象的输入 参数和输出 参数达到平 衡时的相互 关系。 静态 对象的输出 参数在输入 参数影响下 的变化过程 相互。 动态 时滞对象 双容对象 典型
2、对象动态特性的基本类型 1 1)单容对象 G(s) Ts Q 0 h t 0 to 无自衡特性水槽 无自衡特性水槽的飞升曲线 8
8 2、对象动态特性的基本类型 1）单容对象 Ts G s 1 ( ) = Q i h Q 1 Q Q i Q 1 h 0 t t 0 t 0 h 0 无自衡特性水槽 无自衡特性水槽的飞升曲线
2、对象动态特性的基本类型 1)单容对象 K G(s) Ts +1 OA 0i h 0.632h -A 有自衡特性水槽 有自衡特性水槽的飞升曲线 9
9 2、对象动态特性的基本类型 1）单容对象 有自衡特性水槽 1 ( ) + = Ts K G s Q Qi h 0 t 0 T h ∞ 0. 632 h ∞ t 有自衡特性水槽的飞升曲线
2)时滞对象 24 0.632t 1 G(s)= 水溶液 Ts +1 业业业业出 0.632tm 水溶液 G(s)= 1 巴，蒸汽 业业业业当 -e To s+1 蒸汽直接加热器 蒸汽加热器的飞升曲线 10
10 2）时滞对象 Qi 水溶液 蒸汽 Q Qi 0 t T t 0 t∞ 0.632 t∞ t t T t 0 t∞ 0.632 t∞ τ0 Q t i L 水溶液 蒸汽 t s e Ts G s 0 1 1 ( ) − + = 1 1 ( ) + = Ts G s 蒸汽直接加热器 蒸汽加热器的飞升曲线