6 实验七 前馈-反馈调节系统(模拟系统)解析

恒流器 Ⅱ
流量计 Ⅱ
记录仪
反馈调节器 Ⅰ
前馈调节器 Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ 切换开关
加法器
8-3
五、实验步骤及实验记录
8mA 1. 将水龙头1、2打开，其余关。
1水槽 2水槽
3mA
2. 开关K搬到Ⅱ位置，调恒流器Ⅱ的输出为 3 mA。
3水槽
开关K搬到Ⅰ位置，调恒流器Ⅰ的输出为 8 mA。 2、鼠标单击实验界面中的“设置U2” 按钮，调U2 =25%）
反馈调节器 DTL－321
＋
加法器 DJJ－321
H2
水槽Ⅲ
被控参数H3
0～10mA
测量变送器 DBC－211
8-2
四、实验接线
按下图连接好实验接线
1 水龙头 2 3 4 5 6 mA 流量计 mA
手动阀 水槽 水泵 电动阀
LT1
LT2
LT3
液位Ⅰ
液位Ⅱ
液位Ⅲ
流量计 Ⅰ
伺服放 大Ⅰ
恒流器 Ⅰ
伺服放 大Ⅱ
8-8
第2次做 U1=50%
U2=25%~40%
8-9
第3次做 U1=50%
U2=25%~40%
8-10
六、实验分析
我对实验所得到的曲线进行了认真、细致的分析，写出上表所示的分析结论。
五、回答思考题
1. 前馈一反馈混合调节系统同单纯的反馈调节系统相比有何优点？ 答： 2. 前馈一反馈混合调节系统与前馈系统相比有何优点？ 答：
复仔细改变比例度δ值，重复步骤8整定第二次，第三次……使干扰造成影响最小，以获得最佳补偿效果。 调节器参数 前馈调节器参数设置 实验得到的曲线 对实验曲线进行分析
前馈调节器 δ ＝100% KC=-1.92 T1 ＝220s 前馈调节器 TI ＝∞ TD＝0 T2 ＝260s P控制 Tao ＝0s 反馈调节器 δ ＝40% KC =1.5 TI ＝120S TI ＝120S TD＝0 TD＝0
3. 将调节器打到硬手动。调节手动拨盘，使其输出表头指示 30% (3mA) 3、鼠标单击 “水箱1液位控制器”，调MV(U1)=50%。
5. 拉出前馈调节器，将其正、反作用开关打到“反”位置。 6. 把前馈控制器、反馈控制器的PID参数按下表设定
7. 启动两台水泵。等待液位稳定。
8-4
8. 当液位稳定后（记录仪画直线），调调节器给定值旋钮，使测量值指针与给定值指针对 齐（即偏差e＝SP－PV＝0），然后将调节器打到“自动”，再将开关K从Ⅰ搬到Ⅱ（鼠
恒流器Ⅰ
6.5mA 4mA
恒流器Ⅱ
DV DV － SP + 干扰
e
前馈调节器
MV （0～10mA）
Hale Waihona Puke Baidu水槽Ⅱ
h1
水槽Ⅲ
被控参数h2
－ PV 0～10mA
测量变送器
8-12
六、实验总结
8-13
标单击“自动”按钮，把控制器投入自动控制，再单击“设置U2”按钮，调U2 = 35%）。 加入干扰。
恒流器Ⅰ
6.5mA
4mA
恒流器Ⅱ
干扰 － SP + － PV 前馈调节器 DTL－321
水槽Ⅱ
H2
水槽Ⅲ
被控参数H3
0～10mA
记录仪
测量变送器 DBC－211
8-5
9. 把每次记录仪记下的曲线记入上表，看曲线是否达到“最佳补偿”，若达到，则参数整定完毕。否则，反
实验七
前馈－反馈调节系统
一、实验目的
1. 熟悉前馈一反馈调节系统的组成原理。
2. 掌握前馈一反馈调节系统的投运方法。 3. 掌握前馈一反馈调节系统的整定方法。
二、实验设备
过程控制系统实验装置、连接导线
8-1
三、实验原理
6.5mA 4mA
恒流器Ⅰ
恒流器Ⅱ
前馈调节器 DTL－321
＋
干扰
水槽Ⅱ
SP + － PV
反馈调节器 (P控制)
结论：对左边实验曲线进行分析可知， 本次调节器PID参数整定不合适，没能 使被控参数达到4：1衰减。 但最大偏差、余差、调节时间、衰减比 等都比单纯的单回路反馈系统、前馈调 节系统调节质量要好。
前馈调节器 δ ＝90% KC=-1.92 TI ＝∞ T1 ＝220s TD＝0 T2 ＝260s Tao ＝0s 反馈调节器 δ ＝50% KC =1.3 TI ＝130S TI ＝125S TD＝0 TD＝0
3. 前馈一反馈调节系统与串级调节系统相比较各有何优点？ 答：
8-11
2. 前馈调节与反馈调节有什么本质的区别？ 答：两者的本质的区别是： (1) 前馈调节是根据扰动量的大小进行调节，是开环调节，一次性调 节，调节作用及时、有效。但调节质量不够高，具有一定局限性。 (2) 而反馈调节是根据测量值与给定值的偏差大小进行调节，是闭环调 节，调节要等到偏差出现时才调节，不够及时。但调节质量比较高。
结论：经过仔细调整，反复整定，本次 调节器PID参数整定得比较合适，已使 被控参数曲线h3已达4：1衰减。 最大偏差、余差、调节时间，衰减 比等质量指标都比单纯的单回路反馈系 统、前馈调节系统调节质量要好
8-6
第1次做 U1=50%
U2=25%~40%
8-7
第1次做
U1=50%
U2=25%~40%