北京科技大学自动化学院 自动化生产线实训实验报告
c) Kp = 1的时候,超调量为0%,调节时间为3s
5、选定Kp = 1.0,PI控制器,设定不同的Ti
a) Ti=0.8,超调量为0,调节时间为60s
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b) Ti = 0.5,超调量为0,调节时间为30s
c)Ti = 0.05,超调量为20%,调节时间为8s
最后可以得出一组比较好的参数:Kp = 1,Ti = 0.08 Td = 10(较大,防止振荡)
4.3.3结果分析
a)P对系统的影响,增大P可以减小余差,但是当P增加到余差接近于零时,
系统振荡很严重,所以单纯的增大P不能用于减小系统误差。
表-PI控制下P对系统的影响
Kp 稳定时间/s 稳态误差/%
0.05 40 1.7 0.5 30 31.7 1 23.3 20 29
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b)I对系统的影响, I越强,消除余差的能力也越强。但是从PI控制的3幅图像来看,过大的I在启动阶容易导致超调并且延长了系统的过渡时间。另者,积分过大也能引起振荡。
表-纯PI控制下I对系统的影响
Ti 过渡时间/s 超调量/%
1 180 0 0.5 120 0 0.05 40 20.0 5实训总结
5.1 目标,过程,结果等分析
本次自动化生产实训,实验方案上采用两种形式:物理对象实验和MATLAB数字仿真实验。物理对象实验环境接近工业现场,实验操作和现场的操作有极大的相似性,不仅可以完成课程的实验,还可以加深我们对过程控制系统全面的了解和认识,培养了我们的实际操作能力;基于MATLAB的数字仿真实验具有简单明了的特点,锻炼了我们通过数学工具分析解决实际问题的能力,提高学生的科学素养,为今后的学习工作奠定良好的基础。
这次实训的时间跨度很长,在这个过程中,学会了很多。比如在调节参数的时候,系统振荡是如何表现在实际的设备中,为何频繁的振荡会损坏设备等。自动化生产时当今计算机飞速发展的必然,它大大提高了生产速度。我们作为自动化人,应该熟练掌握基本的自动化技能,为国家做出自己的贡献。
5.2对实训的收获,要求和建议
实验中使用最多也是将来工作中使用最多的控制方式是PID调节,通过这次实际上机操作,我对PID有了更加深入的理解。从课本还原到实际,学会了如何用理论解释生活中的现象,并学会了如何设计控制器去控制一些简单的设备。这个设备是工业上典型的设备之一,通过这段时间的学习,对工业设备也有了简单的了解。
生产时的稳定是必须要保证的,如果不稳定,就会出现故障,严重时导致事故的发生。所以自动控制就是要控制这些变量稳定在一个设定值附近。只有这样,工业生产才能快速,健康地进行下去。
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6流量液位串级控制系统
6.1内环的整定
1) 关闭外环的自动控制,将设定值改为手动 2) 选择PI控制器,将Ti设定为0.1,改变Kp 3) Kp = 0.5时,超调量为25%,调节时间为30s
Kp = 0.2,超调量20%,调节时间为20s
Kp = 0.1,超调量为10%,调节时间为30s
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4) 选择Kp = 0.1,调整Ti
Ti = 0.05,超调量为25%,调节时间为30s
Ti = 0.08时,超调量为8%,调节时间为20s
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