实验2 压力单闭环控制实验

一、实验目的

1、熟悉单回路压力控制系统的组成。

2、了解压力传感器的结构及其使用方法。

3、研究PID调节器对系统的控制效果。

二、实验设备

 1、实验系统

图2-1 仿真系统界面

三、实验原理

单闭环控制系统的一个主要优点是输出量（被控制量）经检测元件检测后反馈到系统的输入端与给定值相比较，所得的偏差信号经调节器处理后变成一个对被控过程控制的信号，从而实现被控制量排除系统内外扰动的影响而保持基本不变的目的。图3-2所示的压力控制系统就是这样一种系统。该系统的输出随着给定量的大小而变化。

图2-2 压力单闭环控制系统方框图

压力控制系统的控制质量完全取决于所用调节器的结构和参数。比例调节器是调节比例度δ来实现对系统的控制。一般言之，δ越小，系统的余差也越小，但超调量等动态性能指标变差。反之，δ越大，系统的余差也越大，系统的动态过程缓慢，超调量变小。比例积分（PI）调节器产生的控制作用有2 个部分：与偏差成比例部分和偏差的积分部分。由于积分的作用，可使系统无余差产生，但积分时间常数不能太小，否则会使系统的动态性能变差，甚至会不稳定。 比例积分微分（PID）调节器既可以实现系统无余差， 又能改善系统的稳定度和响应的快速性，其可调参数有3 个：δ、Ti 和Td。

四、 实验内容与步骤

1、在PID控制器中单击“参数”，设置PID参数值；

2、设置压力设定值；

3、开启热水泵M101，开始记录数据；

4、如需重新开始，可点击“清除曲线”按钮，关闭热水泵M101，重复以上步骤；

5、记录调节过程中的参数：

表2-1 实验记录表

五、注意事项

控制要求：超调量σ<50%，调节时间ts<20s。

六、实验总结

1、画出压力单闭环控制系统的阶跃响应曲线图（截图可另附页）；

2、说明调节PID参数的过程。