实验六上下水箱液位串级控制
一、实验目的1、了解复杂过程控制系统的构成。2、掌握复杂过程控制一串级控制方法。3、控制要求：超调量σ＜20％调节时间Ts≤3T，余差＜5二、实验设备及参考资料1、PCSB过程控制实验装置使用其中电动调节阀、DDC控制单元、上下水箱及液位变送
器、水泵1系统等。2、电动调节阀的操作说明书、液位变送器的调试（一般出厂之前已调试好方法三、实验系统流程图：
1V1上水箱
HT
电动阀计算机频器
增压泵
1V10
V4下水箱
HTV5
储水箱
四、实验原理本实验采用计算机控制，将下水箱液位控制在设定高度。串级回路是由内反馈组成的双环控制系统，属于复杂控制范畴。在计算机中设置了两个虚拟调节器作为主副调节器。将下水箱的液位信号输出作为主调节器输入主调节器的输出作为副调节器的输入，在串级控制系统中，两个调节器任务不同，因此要选择调节器的不同调节规律进行控制，副调节器主要任务是快速动作迅速抵制进入副回路的扰动，至于副回路的调节不要求一定是
f无静差主调节器的任务是准确保持下水箱液位在设定值因此，主调节器采用PI调节器也可考虑采用PID调节器。串级控制系统的方块原理图如图1。
主调
副调
电动阀图上水箱
下水箱
液位变送器液位变送器图1串级控制系统的方块原理图串级控制系统的参数整定①两步整定法第一步整定副回路的副控制器；第二步整定主回路的主控制器。a。在系统工作状况稳定主、副回路主控制器在纯比例作用的条件下，将副控制器的比例带δ取100％，再逐渐降低副控制器的比例带用整定单回路的方法来整定副回路如用4：1衰减法来整定副回路，则求出副参数在4：1衰减时的副控制器比例带δ2S和操作周期T2S。b。使主控制比例带置于δ1S的数值上，逐渐降低主控制器的比例带δ1S，求出同样衰减比时主回路的过渡过程曲线，记录此时主控制器的比例带δ1S和操作周期T1S。c将上述步骤中求出的δ1S、T1S、δ2S、T2S按所用的4：1衰减曲线的整定方法，求出主、副控制器的整定参数。d。按照“先副后主，先比例次积分后微分”的原则将计算机得出的控制器参数置于各种控制器之上。e加干扰实验，观察过程参数值，直至记录曲线符合要求为止。②一步整定法：a先稳定工作状况，系统在纯比例运行条件下按下列“一步法比例带经验值表”所列数值，将副控制器调节到适当的经验值上
f一步法比例带经验值表
副参数
比例带δ2％
放大倍数KC2
温度
2060
517
压力
3070
31。4
流r