单容水箱液位定值控制系统
一、实验目的1．理解单容水箱液位定值控制的基本方法及原理；2．了解压力传感器的使用方法；3．学习PID控制参数的配置。二、实验设备1．控制理论实验平台2．数据采集卡一块3．PC机1台4．THBDY1单容水箱液位控制系统三、实验原理单容水箱液位定值控制系统的控制对象为一阶单容水箱，主要的实验项目为单容水箱液位定值控制。其执行机构为微型直流水泵，正常工作电压为24V。直流微型水泵控制方式主要有调压控制以及PWM控制，在本实验中采用PWM控制直流微型水泵的转速来实现对单容水箱液位的定值控制。PWM调制与晶体管功率放大器的工作原理参考实验十三的相关部分。控制器采用了工业过程控制中所采用的最广泛的控制器PID控制器。通过计算机模拟PID控制规律直接变换得到的数字PID控制器，它是按偏差的比例P、积分I、微分D组合而成的控制规律。水箱液位定值控制系统一般有由电流传感器构成大电流反馈环。在高精度液位控制系统中，电流反馈是必不可少的重要环节。这里为了方便测量与观察反馈信号，通常把电流反馈信号转化为电压信号：反馈端输出端串接一个250Ω的高精度电阻。本实验电压与液位的关系为：H液位（V反馈1）×125水箱液位控制系统方框图为：单位：mm
四、实验步骤1．实验接线．11将水箱面板上的“LT”与实验台的“GND”相连接；水箱面板上的“LT”与实验台的“AD1”相连接。12将水箱面板上的“输入”与实验台的“GND”相连接；水箱面板上的“输入”与实验台的“DA1”相连接。13将水箱面板上的“输出”与“水泵电源”连接；水箱面板上的“输出”与“水泵电源”连接。14打开实验平台的电源总开关。2．压力变送器调零．本实验在开始实验前必须对压力变送器调零操作。具体方法为：21将水箱中打满水，然后再全部放到储水箱中；
f22旋开压力变送器的后盖，用小一字螺丝刀调节压力变送器中电路板上有“Z”标识的调零电位器，让压力变送器的输出电压为1V；23再次向水箱中打水，并观察水箱液位与压力变送器输出电压的对应情况，其对应关系为：H液位（V反馈1）×125（当液位为10cm时，输出电压应为18V左右），如不对应，再重复步骤21、22直到对应为至；24如果步骤1）、3）还不能调好水箱液位与压力变送器输出电压的对应情况，那、2）么可适度调节压力变送器中电路板上有“S”标识的增益电位器，再重复步骤21、22、23直到对应为至。但在实际应用中，增益电位器的调节要慎r