单容水箱液位PID整定实验

单容水箱液位PID整定实验

一、实验目的

1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。

2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。

3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。

二、实验设备

AE2000型过程控制实验装置、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、实验连接线。

三、实验框图

图1单回路水箱液位控制系统的方框图

四、实验结果

表1用试凑法整定PID调节器的参数

调节器参数调节器名称比例度δ积分时间

Ti(S)

微分时间

Td(S)

P 3

PI 3 0.65

PID 2 0.65 0.1

图2 P调节响应曲线

图3 PI调节响应曲线

图4 PID调节响应曲线

五、实验结果分析

在实现应用中，PID调节器的参数常用下述实验的方法来确定。用临界比例度法去整定PID调节器的参数是既方便又实用的。用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。