天津大学,控制系统设计与仿真,课程设计报告(二)

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划天津大学,控制系统设计与仿真,课程设计报告(二)　　天津大学　　控制系统设计与仿真课程设计报告　　姓名：　　班级：自动化5班　　年级：XX级　　学号：　　XX年9月　　设计一被控对象的实验建模　　一、设计要求　　1.了解水槽控制系统的结构及组成；　　本次课程设计采用的水槽控制系统为单回路控制系统，被控对象为单容自衡过程，被控变量为水槽中的液位，控制变量为水槽入水口流量，变送器采用差压变送器测量液位高度，执行器采用电动调节阀，控制器采用Honeywell数

2、字调节器。结构图如下图所示：　　图1-1单回路控制系统结构图　　2.掌握响应曲线法建立数学模型目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　图1-2响应曲线法建模采用响应曲线法对被控过程进行建模。考虑过程控制系统的复杂性，在这里将被控对象、变送器和执行器作为广义对象进行整体建模，不再考虑每个部分单独存在时的数学模型。　　实验中，待水槽中液位稳定后，使电动调节阀开度作阶跃变

3、化，幅度为最大开度的10%，测定系统输出量随时间而变化的曲线，即得阶跃响应曲线。为减少　　干扰对建模过程的影响，需多次重复测试，并且要分别测得施加正、反方向的阶跃信号时系统阶跃响应曲线。　　3.熟悉Honeywell数字调节器的用法及调试　　HoneywellUDC3300数字调节器功能十分强大，在这里仅介绍与本次课程设计相关部分的使用方法。　　调节器有两种操作模式：手动、自动。手动模式下可以直接控制调节阀的相对开度，自动模式下可以设定PID参数及给定值。设置步骤如下：在显示模式下按SETUP键，再按FUCTIONLOOP1/2键进入PID参数设置，首先设置比例带

4、PROPBDORGAIN，范围为%~9999%，按上下键进行调节，设置好后再次按下FUCTIONLOOP1/2键设置微分时间常数RATEMIN，范围为~，再次按下FUCTIONLOOP1/2键设置积分时间常数，范围为~，至些参数设置完毕，按下LOWERDISPLAY键切换回显示模式。　　4.对整个水槽控制系统有一个整体了解　　被控对象：本实验系统的被控对象是二个水槽。可构成一阶对象和二阶对象。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的

5、正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　执行器：HoneywellML7420电动调节阀，连接线性阀。从开度0变化至100%的过渡时间为60秒，2-10V输入信号，2-10V位置反馈信号。　　控制器：采用HoneywellUDC3300通用数字式控制器。控制器输出信号为分段连续模拟信号，周期约为秒。　　变送器：DBC型电动差压变送器。本仪表在测量和自动调节系统中作检测环节，与节流装置配合可连续可以测量两个不同比重液体的界面，并将被检测量的变化转变成为4-20mADC，统一电流信号输出。测得A/D转换单元的采样周期约为1秒。　　5.单回路

6、控制系统的最佳参数的计算方法　　可以采用前面叙述的图解法确定参数，为保证精度，本次课程设计采用计算法确定一阶环节的特性参数。　　求静态放大系数K0　　K0??y/(ymax?ymin)?p/(pmax?pmin)　　求时间常数T0先将阶跃响应曲线标准化，得相对值y*(t)?y(t)，在标准化曲线上找到y(?)　　与所对应的时间t1与t2，则时间常数T0?　　求纯滞后时间?0方法与前面的图解法相同。　　最后得到广义对象的开环传递函数G0(s)?　　二、设计步骤t1?。2K0??0se。T0s?1目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大

7、潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1.设计控制系统接线图，联接导线。记录仪参数设置：首先调整好记录仪零点；设置量程为：10v；设置走纸速度：12mm/min。　　注：两个电阻均为500?将4-20mA电流信号转换为2-10V电压信号。电路接线示意图如下图所示：　　定在。图1-3电路接线示意图2.给仪器上电，打开水泵，同时缓慢打开管道上的阀门。3.把调节器调至手动状态，调节电动阀开度使其保持在30%，一段时间后液位稳　　4.打开记录

8、仪开始记录