实验三 单闭环流量定值控制系统

实验三 单闭环流量定值控制系统

一、实验目的

1．了解单闭环流量控制系统的结构组成与原理。

2．掌握单闭环流量控制系统调节器参数的整定方法。

3．研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。

4．研究P、PI、PD和PID四种控制分别对流量系统的控制作用。

5．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备（同前）

三、实验原理

图3-27 单闭环流量定值控制系统

(a)结构图 (b)方框图

本实验系统结构图和方框图如图3-27 所示。被控量为电动调节阀支路（也可采用变频器支路）的流量，实验要求电动阀支路流量稳定至给定值。将涡轮流量计FT1检测到的流量信号作为反馈信号，并与给定量比较，其差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制管道流量的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI 控制，并且在实验中PI 参数设置要比较大。

四、实验内容与步骤

本实验选择电动阀支路流量作为被控对象。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-8、F1-11 全开，其余阀门均关闭。将“FT1电动阀支路流量”钮子开关拨到“ON”的位置。具体实验内容与步骤可根据本实验的目的与原理参照前面的单闭环定值控67

制中相应方案进行，下面只给出实验的接线图。

图3-28 智能仪表控制单闭环流量定值控制实验接线图

五、实验报告要求

1．画出单闭环流量定值控制实验的结构框图。

2．用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。

六、思考题

1．如果采用变频器支路做实验，其响应曲线与电动阀支路的曲线有什么异

同？并分析差异的原因。

2．改变比例度δ和积分时间TI对系统的性能产生什么影响？

3．在本实验中为什么采用PI 控制规律，而不用纯P控制规律？