1、實驗一簡單控制系統設計性實驗設計內容：依據過程控制實驗室：A3000過程控制裝置進行液位控制系統設計實驗。包括：1、了解A3000過程控制裝置，構成簡單控制系統如液位控制系統（畫出 控制流程圖，方框圖）。掌握工藝流程，思考如何運行到工藝穩定點？2、采用階躍反應曲線法進行液位對象動態特性的測試、獲得動態數學模型， 據此獲得PID控制器參數值的初始值。3、MATLAB仿真：PID控制器+動態數學模型，仿真測試PID控制器參 數值，獲得PID控制器最佳參數值4、液位控制系統的投運、參數整定5、參數整定結果的對比分析6、液位控制系統的抗干擾實驗相關知識點內容的復習 進行分組：三大組，3小組/大組。6人

2、/小組每小組人員，進行實驗預習與詳細實驗步驟、內容的設計，交電 子版的實驗設計報告，實驗一簡單控制系統設計性實驗實驗目的1、了解實驗裝置結構和組成，掌握實驗裝置的基本操作。2、獲得單容水箱液位數學模型3、液位定值控制的仿真實現4、通過實驗熟悉單回路反饋控制系統的組成和工作原理。5、掌握液位控制系統的投運、參數整定的方法6、分析分別用P、PI和PID調節時的過程圖形曲線。7、定性地研究P、PI和PID調節器的參數對系統性能的影響。JV101二、實驗裝置介紹1、現場系統組成A3000現場系統（A3000-FS和A3000-FBS）包括三水箱，一個鍋爐，一個 強制換熱器，兩個水泵，兩個流量計，一個電

3、動調節閥。其他還包括加熱 管，大水箱。電磁閥XV102AAAAA-0換器熱 八、 lr滯后管JV207JV502滯后管2-控制系統組成A3000控制系統（A3000-CS）包括了傳感器執行器I/O連接 板、三個可換的子控制系統板，第三方控制系統接口板。整個部分設計在一個工業機柜中，開放性極強。一個前門， 保證了設備防塵、散熱等需要。內部結構設計合理，布線完全按照工業要求，整齊、可靠。系統結構如圖所示。左邊是機柜布置簡圖，右邊是各個控制 系統的半模擬屏簡圖。控制系統結構圖1-6-1：標準機柜傳 感、 執 行 器 連 接 板第一控制系統第二控制系統第三控制系統網關系統圖1-6-1控制系統結構三、實

4、驗內容：依據過程控制實驗室：A3000過程控制裝置進行液位控制系統設計實驗。包括：1、了解A3000過程控制裝置，設置工藝流程，控制儀表接線，構成液位 控制系統。工藝設備的運行，運行至液位的工藝穩態點。 實驗步驟參見A3000高級過程控制系統實驗指導書V3實驗1實驗系統認知2、采用階躍反應曲線法進行液位對象動態特性的測試、獲得動態數學模型實驗步驟參見A3000高級過程控制系統實驗指導書V3 單容水箱液位數學模型的測定實驗參見A3000高級過程控制系統實驗指導書V33、MATLAB仿真：PID控制器+動態數學模型獲得PID控制器參數值4、液位控制系統的投運、參數整定采用什么工程整定的方法？實驗步

5、驟參見A3000高級過程控制系統實驗指導書V3單容水箱液位 定值控制實驗5、參數整定結果的對比分析6、液位控制系統的抗干擾實驗干擾？如何加入？四、實驗預習：相關知識點內容的復習 進行分組：三大組，3小組/大組。6人/小組每小組人員按實驗項目分工，進行實驗預習與寫出具體的實驗步 驟、內容的設計，交電子版的實驗設計報告，包括實驗項目分工 名單五、實驗報告要求畫出單容大水箱液位控制系統的方框圖。實驗測試的液位對象的數學模型測試曲線，及數據處理結果。使用MATLAB仿真液位定值控制，以及獲得的調節器的參數值。用反應曲線法整定調節器的參數，寫出三種調節器的余差或超調 量。作出P調節器控制時，不同0值下的階躍響應曲線。作出PI調節器控制時，不同0和Ti值時的階躍響應曲線。畫出PID控制時的階躍響應曲線，并分析微分D的作用。六、注意事項實驗線路接好后，必須經指導老師檢查認可后方可接通電源。七、思考題實驗系統在運行前應做好哪些準備工作？試定性地分析三種調節器的參數(0 )、