参数设置。
(一)经验法
表31经验法整定参数
系统
δ
参数TImi
液位
20~80
见图经验整定(不同pi),分别对应
04~3
TDmi
δ50TI40s
δ20TI40s
δ1TI40s
δ5TI40s
δ10TI40s
f图经验整定(不同pi)
P调节快速抵消干扰的影响,同时利用I调节消除残差,故当比例度小些,最后稳态误差较小。
δ10TI25s17:39δ10TI50s17:57δ10TI40s18:01δ10TI80s18:07δ10TI160s18:1218:18分别见图经验整定(第二组不同pi)
f图经验整定(第二组不同pi)
7.待液位稳定于给定值后,将调节器切换到“自动”控制状态,待液位平衡后,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;(此法推荐,后面二种仅供参考)
(2)将电动调节阀的旁路阀F12(同电磁阀)开至适当开度同时打开直流电磁阀的钮子开关;
(3)将进水阀F16开至适当开度;(改变负载)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。加入干扰后,水箱的液位便离开原平衡状态,经过一段调节时间后,水箱液位稳定至新的设定值(采用后面三种干扰方法仍稳定在原设定值),记录此时的智能仪表的设定值、输出值和仪表参数,液位的响应过程曲线将如图37所示。
图37单容水箱液位的阶跃响应曲线
8.分别适量改变调节仪的P及I参数,重复步骤7,用计算机记录不同参数时系统的阶跃响应曲线。
9.分别用P、PID控制规律重复步骤4~8,用计算机记录不同控制规律下
f系统的阶跃响应曲线。
PID:
PID
16δk
05TS
时间为:12:19,参数:δ22,I33,D83
0125TS
图δ22,I33,D83阶跃曲线不同的PID对应参数为:δ22,I50,D83
δ22,I50,D4
δ22,I50,D4
δ5,I50,D4
δ5,I33,D4
其对应曲线如图不同PID参数得阶跃曲线所示。
fδ2δk28δ28
图不同pid参数得阶跃曲线
图δ28和δ028的阶跃曲线
f图δ28的阶跃曲线
五、实验结果分析
单容液位定值控制系统结构较简单,控制起来比较方便,能准确的控制水箱的液位。其中,参数整定采用的是经验法,通过不同参数的设置,再看响应曲线的变化,从而找到了最佳参数。
比例度越小,越快达到稳定。比例调节能快速抵消干扰的影响,同时利用积分调节消除残差,故当比例度小些,最后稳态误差较小。
由于调节器的调节作用是通过控制通道去影响被控参数的,如果控制通道的时间常数T0太大,则调节器对被控参数变化的调节作用就不够及时,系统的过渡过程时间r