液位控制实验（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）实验一液位控制实验一．实验目的1．将仿真系统和实物系统进行对比研究，掌握控制系统的结构和特性，建立起更清晰的控制系统的概念。2．掌握PID算法在MATLABsimulink中的使用方法。3.掌握通过调节阀控制液位高度的原理和操作.二．实验说明实验装置采用兰州理工大学自动化系紧凑型FESTO液位控制系统。FESTO液位控制系统如图1所示，液位控制单元流程图如图2所示。图2中，被控对象为B102，被控参数为B102的水位。执行器为水泵P101，测量变送器为模拟式超声波液位传感器，调节器为电机调速器。水泵将水箱B101里的蒸馏水送到B102，水箱B102的水在重力作用下流到水箱B101，为保持水箱B102的水位在设定值，水箱B102上方的超声波液位传感器测得水箱B102水位，并将水位信号传到控制器。实验过程中由WinCC软件负责测量和记录水位高度数据和控制器控制信号，并将数据通过DDE传到MATLAB中进行运算。图1PCS实验装置图图2液位控制示意图该控制逻辑是一个经典的单回路液位控制系统。单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的恒定参数是液位高度，即控制的任务是控制液位高度等于给定值所要求的大小。采用PID控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。因此，当一个单回路系统组成好以后，如何整定好控制器参数是一个很重要的实际问题。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。三．实验内容1．在MATLAB中Simulink文件中编写程序，实现液位控制在某一给定值上。四．实验步骤1.使控制器处于“手动”操作。2.由DDE采集阶跃响应数据,并实时传送给matlab。3.matlab在获得数据后，利用m文件或simulink把控制结果计算出来并通过DDE传给执行器。4.对控制器或调节器进行工作量设定(设定SP、P、I、D值)，并记录控制曲线。暂时设定积分参数I=9999(一个很大的值，表示取消积分)，D=0。5.改变给定值和PID参数，再次记录控制曲线。6、对控制器或调节器进行工作量设定，把比例控制，微分控制取消，直接积分控制。7、改变给定值和PID参数，再次记录控制曲线。8、实验结束后，关闭阀门，关闭水泵。关闭全部电源设备。五、实验结果1.通过抓图方法，提交获得的曲线。2.根据曲线，分析P、PI和PID控制大致具有哪些趋势特征。青岛理工大学检测技术与控制仪表课程设计报告题目名称：液位检测与控制试验系统设计专业_自动化_______班级09级2班_____姓名__吴兆锋______学号__202128111________时间_____2021____年__12__月____25___日指导教师刘素花__________目录封面………………………………………………………………………………1目录………………………………………………………………………………2课程任务…………………………………………………………………………3课程名称、实验目的及要求…………………………………………………………4实验步骤……………………………………………………………………………51.系统结构设计…………………………………………………………52、过程仪表选择………………………………………………………………5(1液位变送器…………………………………………………6(2调节器………………………………………………………9(3调节阀……………………………………………………11(4变频器……………………………………………………13(5水泵………………………………………………………15设计总结…………………………………………………………………17附录：参考文献……………………………………………………………18液位检测与控制试验系统设计设计任务1、设计参数上位水箱尺寸：800×500×600mm；上位水箱离地200mm安装，通过直径为20mm的PVC管道与其它设备相连，设备离地30mm，要求测量水箱的液位。测量误差不超过液位高度示值的±1mm。2、设计要求（1）上位水箱通过水泵供水，通过变频器控制水泵的转速；（2）通过查阅相关设备手册或上网查询，选择液位传感器、调节器、调节阀、变频器、水泵等设备（包