5 实验六 前馈调节系统.ppt

1、一、实验目的 1、熟悉前馈调节系统的构成及设计方法。 2、掌握前馈系统的参数整定及调节过程。,实验六 前馈调节系统,二、实验设备 过程控制系统实验装置、连接导线,三、定义、组成、框图、原理,1、定义,由1台前馈调节器、1台执行器、1个被控对象、1台干扰测量变送器和 1条前馈支路组成的开环控制系统。,2、组成,由5个部分组成,（1台前馈调节器、1台执行器、1个被控对象、1台干扰测量变送器和 1条前馈支路）,3、框图,4、工作过程,（1）若采用气开阀（电开阀）“+”，被控对象为“+” ，则前馈调节器为“”，,（2）若干扰F(S)h,调节阀(+)开度,干扰测量值FV, e,前馈调节器（ ）输出,进水

2、槽流量,h（趋于平稳）,FV,e =FV-SP,四、实验接线,按下图连接好实验接线,五、实验步骤及实验记录,5、启动两台水泵，等待液位稳定。,2、将水龙头1、2打开，其余关。,3、开关K搬到位置，调恒流器的输出为3mA。 开关K搬到位置，调恒流器的输出为8mA。,4、将调节器打到硬手动。调节手动拨盘， 使其输出表头= 30(3mA处),6、拉出前馈调节器，将其正、反作用开关打到“反”位置。,7、把调节器PID参数按下表设定为纯比例控制。即作为静态前馈补偿调节器使用。,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eSPPV0），然后将调节器打到“自

3、动”，再把K从搬到，加入干扰。把做出的过程曲线剪下，贴在后面表格中。并分析干扰量是否被克服，达到最佳补偿。若达到，则前馈控制器参数整定完毕，实验结束。若没达到，则接着做下一步。,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eSPPV0），然后将调节器打到“自动”，再将开关K从搬到，加入干扰。,H2,SP,前馈调节器 DTL321,被控参数H3,水槽,+,水槽,h2,SP,前馈调节器 DTL321,被控参数h3,水槽,+,水槽,欠补偿,过补偿,5,b 调节作用,5,最佳补偿,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，

4、则参数整定完毕。否则，反复仔细改变比例度值，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。,1、什么是前馈控制系统？它有什么特点？,七、回答思考题,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。,答（1）是指由被控对象、前馈控制器、执行器、干扰量测量变送器和前馈支路组成的 根据干扰大小进行控制的系统。,（2）前馈控制系统主要有下列特点： 是按干扰大小进行控制的，比反馈控制及时、有效，不受系统滞后的限制； 是属于开环控制系统，是一次性控制； 使用的是视对象特性而定的“专用”控制器，即前馈补偿装置，调节规律不能用PID 一种前馈作用只能克服一种干扰。,2、前馈控制的主要形式有哪几种？,答：主要形式有单纯的前馈控制（又称简单前馈控制）和前馈-反馈控制两种。根据对干扰补偿形式的特点，又分静态前馈控制和动态前馈控制。,3、前馈控制主要应用在什么场合？,答：前馈控制主要用下列场合： （1）干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈控制达不到要求时； （2）主要干扰是可测不可控的变量； （3）对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈-反馈控制系统，以提高控制质量。,4、前馈控制与反馈控制有什么不同？,答：,（1）前馈是“开环”，反馈是“闭环”；,（2）前馈系统中测量干扰量，反馈系统中测量被控量；,（4）前