项目二 液位串级控制系统 模 块 二 液位串级控制系统调试 湖州职业技术学院机电工程分院 1
一、调试知识——串级控制 规律和参数整定方法 一、调试知识——串级控制 规律和参数整定方法 (一)串级控制规律的选择 满足控制精度 比例积分控制 PI 或 比例积分微分控制 PID 主控制器 串级控制 快速抗干扰 副控制器 比例 P 控制 2
(二)串级系统参数整定方法 1、二步整定法 先整定副回路参数 后整定主回路参数 3
(二)串级系统参数整定方法 1、一步整定法 先设置副回路参数 一步速定 主回路参数 4
二、动手实践——液位串级控制系统的调试 1、准备工作 （1）按图1系统结构图要求，完成系统的接线（图2为实验装置接线图）。 （2）接通总电源和相关仪表的电源。 （3）打开阀F1-1、F1-8，并把阀F1-11固定于某一合适的开度。 图1 串级系统结构图 5
二、动手实践——液位串级控制系统的调试 2、系统调试 3、系统投运 （1）按经验数据预先设置好副调节器的比例度。 （2）调节主调节器的比例度，使系统的输出响应出现4：1 的衰减度，记下此时的比例度δS 和周期TS。据此，按经验表查得PI的参数对主调节器进行参数整定。 3、系统投运 （1）手动操作主调节器的输出，控制电动调节阀给下水箱打水，待下水箱液位相对稳定且等于给定值时，把主调节器改为自动，系统进入自动运行。 （2）打开计算机，运行MCGS 组态软件。 （3）通过反复对主、副调节器参数的调节，使系统具有较满意的动、静态性能。用计算机记录此时系统的动态响应曲线。 6
二、动手实践——液位串级控制系统的调试 3、实验要求 （1）画出本实验系统的方框图。 （2）通过实验求出输出响应呈4：1 衰减时的主调节器的参数。 （3）根据扰动分别作用于主、副对象时系统输出的响应曲线，对此作出评述。 （4）观察并分析副调节器的比例度大小对系统动态性能的影响。 （5）观察并分析主调节器比例度δ和积分时间常数Ti的改变对系统动态性能的影响。 7
三、技术提高——串级控制的特点及参数选择 串级控制系统的特点 副变量选择原则 改善了对象的特性 提高工作频率 提高抗干扰能力 具有自适应能力 包括系统主要干扰 主副时间常数匹配 合理性与可能性 8
四、小结，学生课后自学布置 1、小结 2、作业布置 通过本次课学习，在能力应达到： 1）能正确联接管路、电路，并熟练操作监控系统。 2）能熟练使用差压变送器和智能PID调节器。 3）能按衰减曲线法整定系统参数。 4）能按正确步骤投运系统。 2、作业布置 完成实验报告（详见实训指导书）。 9