空調(diào)溫度控制系統(tǒng)

1、目錄第一章 過(guò)程控制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2一、設(shè)計(jì)題目2二、工藝流程描述2三、主要參數(shù)2四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求3第二章 空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模4一、恒溫室的微分方程4二、熱水加熱器的微分方程6三、敏感元件及變送器微分方程7四、敏感元件及變送器微分特性8五、執(zhí)行器特性8第三章 空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)9一、工藝流程描述9二、控制方案確定10三、恒溫室串級(jí)控制系統(tǒng)工作過(guò)程13四、元器件選擇13第四章 單回路系統(tǒng)的MATLAB仿真17第五章 設(shè)計(jì)小結(jié)19第一章 過(guò)程控制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目：空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的建模與仿真二、工藝過(guò)程描述設(shè)計(jì)背景為一個(gè)集中式空調(diào)系統(tǒng)的冬季溫度控制環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)圖如附圖所示。

2、 系統(tǒng)由空調(diào)房間、送風(fēng)道、送風(fēng)機(jī)、加熱設(shè)備及調(diào)節(jié)閥門(mén)等組成。為了節(jié)約能量，利用一部分室內(nèi)循環(huán)風(fēng)與室外新風(fēng)混合，二者的比例由空調(diào)工藝決定，并假定在整個(gè)冬季保持不變。用兩個(gè)蒸汽盤(pán)管加熱器1SR、2SR對(duì)混合后的空氣進(jìn)行加熱，加熱后的空氣通過(guò)送風(fēng)機(jī)送入空調(diào)房間內(nèi)。本設(shè)計(jì)中假設(shè)送風(fēng)量保持不變。設(shè)計(jì)主要任務(wù)是根據(jù)所選定的控制方案，建立起控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后用MATLAB對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析、比較，總結(jié)不同的控制方式和不同的調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)室溫控制的影響。三、主要參數(shù) （1）恒溫室： 不考慮純滯后時(shí)：容量系數(shù) C1=1（千卡/ OC） 送風(fēng)量 G = 20（/小時(shí)） 空氣比熱 c1= 0

3、.24（千卡/·OC） 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻 r= 0.14（小時(shí)·OC/千卡） （2）熱水加熱器SR、SR： 作為單容對(duì)象處理，不考慮容量滯后。 時(shí)間常數(shù) T4=2.5 （分） 放大倍數(shù) K4=15 （OC·小時(shí)/） （3）電動(dòng)調(diào)節(jié)閥： 比例系數(shù) K3= 1.35 （4）溫度測(cè)量環(huán)節(jié)： 按比例環(huán)節(jié)處理，比例系數(shù)K2=0.8 （5）調(diào)節(jié)器： 根據(jù)控制系統(tǒng)方案，可采用PI或PID調(diào)節(jié)規(guī)律。調(diào)節(jié)器參數(shù)按照過(guò)程控制系統(tǒng)工程整定原則，結(jié)合仿真確定。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1.過(guò)程建模 用機(jī)理分析法分別建立上述各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)分別按單回路系統(tǒng)和串級(jí)系統(tǒng)方案構(gòu)成控制系統(tǒng)，畫(huà)出控

4、制工藝圖和系統(tǒng)方塊圖。3調(diào)節(jié)器參數(shù)整定用MATLAB仿真手段，按過(guò)程控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)工程整定方法確定單回路系統(tǒng)控制器參數(shù)。4仿真分析對(duì)單回路系統(tǒng)，以加熱器SR熱水流量變化為主要干擾，在階躍干擾作用下，通過(guò)仿真，分析比較調(diào)節(jié)器參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)的影響。5串級(jí)控制系統(tǒng)仿真（選）用MATLAB仿真手段，按過(guò)程控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)工程整定方法確定串級(jí)系統(tǒng)控制器參數(shù)，并對(duì)干擾進(jìn)行仿真分析，與單回路系統(tǒng)比較。6. 設(shè)計(jì)報(bào)告主要包括：機(jī)理分析建模過(guò)程分析工藝流程，確定控制方案，畫(huà)出控制流程圖、方框圖，說(shuō)明其工作原理。用MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)單回路系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的過(guò)程單回路系統(tǒng)的MATLAB仿真串級(jí)系統(tǒng)的MAT

5、LAB仿真（選）單回路系統(tǒng)與串級(jí)系統(tǒng)的MATLAB仿真比較（選）設(shè)計(jì)小結(jié)第二章 空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模一、 恒溫室的微分方程為了研究上的方便，把圖所示的恒溫室看成一個(gè)單容對(duì)象，在建立數(shù)學(xué)模型，暫不考慮純滯后。1 微分方程的列寫(xiě)根據(jù)能量守恒定律，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入恒溫室的能量減去單位時(shí)間內(nèi)由恒溫室流出的能量等于恒溫室中能量蓄存的變化率。即 上述關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式是： (2-1)式中 恒溫室的容量系數(shù)（包括室內(nèi)空氣的蓄熱和設(shè)備與維護(hù)結(jié)構(gòu)表層的蓄熱）（千卡/ ）； 室內(nèi)空氣溫度，回風(fēng)溫度（）； 送風(fēng)量（公斤/小時(shí)）； 空氣的比熱（千卡/公斤 ）； 送風(fēng)溫度（）； 室內(nèi)散熱量（千卡/小時(shí)）； 室外空氣溫

6、度（）； 恒溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻（小時(shí) /千卡）。將式（21）整理為： (2-2) 或 (2-3)式中 恒溫室的時(shí)間常數(shù)（小時(shí)）。 為恒溫室的熱阻（小時(shí) /千卡） 恒溫室的放大系數(shù)（）； 室內(nèi)外干擾量換算成送風(fēng)溫度的變化（）。式（23）就是恒溫室溫度的數(shù)學(xué)模型。式中 和 是恒溫的輸入?yún)?shù)，或稱(chēng)輸入量；而 是恒溫室的輸入?yún)?shù)或稱(chēng)被調(diào)量。輸入?yún)?shù)是引起被調(diào)量變化的因素，其中起調(diào)節(jié)作用，而起干擾作用。輸入量至輸出量的信號(hào)聯(lián)系稱(chēng)為通道。干擾量至被調(diào)量的信號(hào)聯(lián)系稱(chēng)為干擾通道 。調(diào)節(jié)量至被調(diào)量的信號(hào)聯(lián)系稱(chēng)為調(diào)節(jié)通道。如果式中是個(gè)常量,即,則有 (2-4)如果式中是個(gè)常量,即，則有 (2-5)此時(shí)式成為只有被

7、調(diào)節(jié)量和干擾量?jī)蓚€(gè)的微分方程式.此式也稱(chēng)為恒溫室干擾通道的微分方程式。2 增量微分方程式的列寫(xiě) 在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,因主要考慮被調(diào)量偏離給定值的過(guò)渡過(guò)程.所以往往希望求出被調(diào)增量的變化過(guò)程.因此,我們要研究增量方程式的列寫(xiě).所謂增量方程式就是輸出參數(shù)增量與輸入?yún)?shù)增量間關(guān)系的方程式。 當(dāng)恒溫室處在過(guò)渡過(guò)程中,則有： c0+f0=a0 (2-6)， (2-7)式中帶“” 項(xiàng)增量將式(27)代入式（23）得： (2-8)將式(26)代入式（28）得： (2-9)式中（29）是恒溫式增量微分方程式的一般表達(dá)式，顯然，它與式（23）有相同的形式 。對(duì)上式取拉式變換,可得恒溫室的傳遞函數(shù)如下: (2-10

8、)二、 熱水加熱器對(duì)象的微分方程如前所述，水加熱器可以是個(gè)雙容對(duì)象，存在容量滯后，為了使研究問(wèn)題簡(jiǎn)化，可以把圖27水加熱器看成是一個(gè)容量滯后的單容對(duì)象，這里先不考慮它的純滯后，那么水加熱器對(duì)象特性了用下述微分方程式來(lái)描述： 式中 水加熱器后空氣溫度的變化（）； 水加熱器的時(shí)間常數(shù)（小時(shí)）； 熱水流量變化（ /小時(shí)）； 水加器前送風(fēng)溫度的變化（）；進(jìn)入水加熱器的熱水溫度的變化引起的散熱量變化折合成送風(fēng)溫度的變化（）；水加熱器的放大系數(shù)（ ）。他的物理意義是當(dāng)熱水流量變化一個(gè)單位是引起的散熱量變化社和送風(fēng)溫度的變化。當(dāng)熱水器前送風(fēng)溫度為常量且進(jìn)入水加熱的溫度不變時(shí)，即 ， ，由上式可以得到熱水加熱

9、器1SR對(duì)象調(diào)節(jié)通道的微分方程式如下： (2-11)當(dāng)熱水加熱器前送風(fēng)溫度為常量且進(jìn)入加熱器的熱水流量變化為常量，即 ， ，由上述可得到熱水加熱器2SR的對(duì)象 調(diào)節(jié)通道的微分方程式如下： (2-12)對(duì)上加熱器1SR及2SR取拉式變換,可得二者傳遞函數(shù)的傳遞函數(shù)如下: (2-13) (2-14)三、 敏感元件及變送器的微分方程敏感元件及變送器也是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，他是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的“感覺(jué)器官”，調(diào)節(jié)器根據(jù)特的信號(hào)作用。1敏感元件的微分方程 根據(jù)熱平衡原理，熱電阻每小時(shí)有周?chē)橘|(zhì)吸收的熱量與每小時(shí)周?chē)橘|(zhì)傳入的熱量相等，故無(wú)套管熱電阻的熱量平衡方程式為： (2-15)式中 熱電阻

10、熱容量（）； 熱電阻溫度（）； 介質(zhì)溫度（）； 介質(zhì)對(duì)熱電阻的傳熱系數(shù)（）； 熱電阻的表面積（）；由式 得 (2-16)如令敏感元件的放大系數(shù)，則上式可寫(xiě)成 (2-17)式中 敏感元件的時(shí)間常數(shù)（小時(shí)），其中 為敏感元件的熱阻力系數(shù)（）。 其時(shí)間常數(shù)與對(duì)象的時(shí)間常數(shù)相比較 ，一般都較小。當(dāng)敏感元件的時(shí)間常數(shù)小到可以忽略時(shí)，式就變成 (2-18)2變送器的特性及微分方程 采用電動(dòng)單元組合儀表時(shí)，一般需要將被測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一010毫安的電流信號(hào)，采用氣動(dòng)單元組合儀表需轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的0.21.0公斤厘米2信號(hào)。他們?cè)谵D(zhuǎn)換時(shí)其時(shí)間常數(shù)和之滯后時(shí)間都很小，可以略去不計(jì)。所以實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)放大環(huán)節(jié)。此時(shí)

11、變送器特性可用下式表示： (2-19)式中 經(jīng)變送器將成比例變幻后的相應(yīng)信號(hào)（）； 敏感元件反映的被測(cè)參數(shù)（溫度）（ ）； 變送器的防大系數(shù)。四、 敏感元件及變送器特性考慮到敏感元件為一階慣性元件，二變送器為比例環(huán)節(jié)，將式（219）代入式（216）得： (2-20)其增量方程式： (2-21)如果敏感元件的時(shí)間常數(shù)的數(shù)值與對(duì)象常數(shù)比值可略去時(shí)，則有： (2-22)即敏感元件加變送器這一環(huán)節(jié)可以看成是一個(gè)比例環(huán)節(jié)。對(duì)敏感器及變送器微分方程取拉式變換可得其傳遞函數(shù)如下： (2-23)五、 執(zhí)行器的特性執(zhí)行器是調(diào)節(jié)系統(tǒng)中得一個(gè)重要組成部分,人們把它比喻成工藝自動(dòng)化的“手腳”.它的特性也將直接印象調(diào)節(jié)

12、系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量,根據(jù)流量平衡關(guān)系,可列出氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的微分方程式如下: (2-24)式中 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的時(shí)間常數(shù) （分）；薄膜式的容量系數(shù)，并假定為常數(shù)；是從調(diào)節(jié)器到調(diào)節(jié)閥之間到導(dǎo)管的阻力系數(shù)；W熱水流量（ ）；P調(diào)節(jié)起來(lái)的氣壓信號(hào)（）； 流量系數(shù)；執(zhí)行器的彈簧的彈簧系數(shù);在實(shí)際應(yīng)用中，一般都將氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為一階慣性環(huán)節(jié)來(lái)處理，其時(shí)間常數(shù)為數(shù)秒之?dāng)?shù)十秒之間，而對(duì)象時(shí)間常數(shù)較大時(shí)，可以把氣動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)作為放大環(huán)節(jié)來(lái)處理、則簡(jiǎn)化的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微分方程如下： (2-25) (2-26)式中 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的防大系數(shù)。 對(duì)敏感器及變送器微分方程取拉式變換可得其傳遞函數(shù)如下： (2-27) 第三章 空調(diào)溫度控制系

13、統(tǒng)設(shè)計(jì)一、工藝過(guò)程描述設(shè)計(jì)背景為一個(gè)集中式空調(diào)系統(tǒng)的冬季溫度控制環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)圖如附圖1所示，控制工藝流程如附圖2所示。 系統(tǒng)由空調(diào)房間、送風(fēng)道、送風(fēng)機(jī)、加熱設(shè)備及調(diào)節(jié)閥門(mén)等組成。為了節(jié)約能量，利用一部分室內(nèi)循環(huán)風(fēng)與室外新風(fēng)混合，二者的比例由空調(diào)工藝決定，并假定在整個(gè)冬季保持不變。用兩個(gè)蒸汽盤(pán)管加熱器1SR、2SR對(duì)混合后的空氣進(jìn)行加熱，加熱后的空氣通過(guò)送風(fēng)機(jī)送入空調(diào)房間內(nèi)。本設(shè)計(jì)中假設(shè)送風(fēng)量保持不變。設(shè)計(jì)主要任務(wù)是根據(jù)所選定的控制方案，建立起控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后用MATLAB對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析、比較，總結(jié)不同的控制方式和不同的調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)室溫控制的影響。 附圖1二、控

14、制方案確定1.單回路系統(tǒng) 方案一：工藝要求恒溫室溫度為某一定值，因此可以選取恒溫室的溫度為被控參數(shù)，選取ISR熱水量為控制參數(shù)，構(gòu)成如附圖2.1,2.2所示的單回路系統(tǒng)。影響恒溫室的因素很多，主要是ISR,IISR熱水的流量和送風(fēng)溫度b, 室內(nèi)外干擾量換算成送風(fēng)溫度的變化f等。附圖2系統(tǒng)的特點(diǎn)是所有被控參數(shù)的擾動(dòng)都包含在這個(gè)回路中，理論上都可以有溫度調(diào)節(jié)器予以克服。但控制通道的時(shí)間常數(shù)和容量滯后較大，控制作用不及時(shí)，系統(tǒng)克服擾動(dòng)的能力較差，不能滿(mǎn)足工藝要求。方案二 ： 選擇ISR出口溫度為被控參數(shù)，設(shè)計(jì)附圖3.1，3.2所示控制系統(tǒng)。此時(shí)恒溫室溫度為間接控制量。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是能及時(shí)有效的克服擾

15、動(dòng)b，但擾動(dòng)f，IISR熱水的流量帶來(lái)的空氣溫度的變化未包括在系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)不能克服擾動(dòng)f對(duì)恒溫室溫度的影響，仍然不能達(dá)到工藝要求。恒溫室TTTC附圖 2.1 單回路控制系統(tǒng)b f調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥ISR恒溫室IISRx1+-溫度變送器附圖2.2 單回路系統(tǒng)框圖恒溫室TTTC 附圖3.1 單回路控制系統(tǒng)b f調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)閥ISR恒溫室IISRx1+-溫度變送器附圖3.2 單回路系統(tǒng)框圖 2.串級(jí)控制系統(tǒng) 方案三：若充分應(yīng)用上述兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，即選取恒溫室溫度為主被控參數(shù)，選取ISR出口溫度為副被控參數(shù)，把恒溫室調(diào)節(jié)器的輸出作為恒溫室溫度調(diào)節(jié)器的給定值，構(gòu)成了附圖4.1,4.2所示的恒溫室溫度和ISR出口

16、溫度的串級(jí)控制系統(tǒng)。這樣擾動(dòng)b對(duì)恒溫室溫度影響主要由ISR出口溫度調(diào)機(jī)器構(gòu)成副回路來(lái)克服。擾動(dòng)f對(duì)恒溫室溫度的影響由恒溫室溫度調(diào)節(jié)器構(gòu)成的主回路來(lái)消除。恒溫室 TT22TC1TT1TC2 附圖4.1 串級(jí)控制系統(tǒng) b f調(diào)節(jié)器1調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)器2ISRIISR恒溫室x1+溫度變送器1-溫度變送器2附圖4.2 單回路系統(tǒng)框圖 綜上所述，選擇方案三，串級(jí)控制系統(tǒng)控制恒溫室溫度。三、恒溫室串級(jí)控制系統(tǒng)工作過(guò)程當(dāng)處在穩(wěn)定工況時(shí)，ISR流量和溫度不變，IISR熱水的流量和新風(fēng)溫度b, 室內(nèi)外干擾量換算成送風(fēng)溫度f(wàn)溫度處于相對(duì)平衡狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥保持一定開(kāi)度，此時(shí)恒溫室溫度穩(wěn)定在給定值上，當(dāng)擾動(dòng)破壞了平衡工況時(shí)，

17、串級(jí)控制系統(tǒng)便開(kāi)始了其控制過(guò)程，根據(jù)不同擾動(dòng)，分三種情況討論。1. 新風(fēng)b及回風(fēng)a形成的混合風(fēng)的變化-二次擾動(dòng)或副回路擾動(dòng)擾動(dòng)先影響風(fēng)道溫度，于是副調(diào)節(jié)器立即發(fā)出校正信號(hào)，控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，ISR改變熱水流量，克服擾動(dòng)對(duì)送風(fēng)溫度的影響。如果擾動(dòng)量不大，經(jīng)過(guò)副回路的及時(shí)控制一般不影響送風(fēng)溫度及恒溫室溫度；如果擾動(dòng)幅值較大。雖然經(jīng)過(guò)副回路的及時(shí)校正，仍影響恒溫室溫度，此時(shí)，再由主回路進(jìn)一步調(diào)節(jié)，從而完全克服上述擾動(dòng)，使恒溫室溫度調(diào)回給定值上來(lái)。2. 室內(nèi)外干擾量換算成送風(fēng)溫度的變化f-一次擾動(dòng)或主回路擾動(dòng) 擾動(dòng)f使恒溫室溫度變化時(shí)，主回路產(chǎn)生校正作用，克服f對(duì)恒溫室溫度影響，溫度變化后通過(guò)溫度變送

18、器轉(zhuǎn)換成4到20mA電流，送入主調(diào)節(jié)器，主調(diào)節(jié)器發(fā)出校正信號(hào)，進(jìn)行第一次調(diào)節(jié)，再送入副調(diào)節(jié)器進(jìn)行二次調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，ISR改變熱水流量，對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于副回路的存在，加快了校正作用，是擾動(dòng)對(duì)恒溫室的溫度影響比單回路系統(tǒng)要小。3.一次擾動(dòng)和二次擾動(dòng)同時(shí)存在 串級(jí)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)閥選電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，主、副調(diào)節(jié)器均為反作用，如果一、二次擾動(dòng)的作用使主、副被控參數(shù)同時(shí)增大或同時(shí)減少，主、副調(diào)節(jié)器對(duì)調(diào)節(jié)閥的控制方向是一致的，及大幅度關(guān)小或開(kāi)大閥門(mén)，加強(qiáng)控制作用，是恒溫室溫度很快調(diào)節(jié)到給定值上。如果一、二次擾動(dòng)的作用使主、副被控參數(shù)一個(gè)增大，另一個(gè)減小，此時(shí)，主、副調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)方向是相反的，調(diào)節(jié)

19、閥的開(kāi)度只要作較小變動(dòng)即可滿(mǎn)足控制要求。四、元器件的選擇1溫度變送器：DDZ型溫度變送器選用DBW型電動(dòng)二線(xiàn)制溫度變送器。DBW型電動(dòng)二線(xiàn)制溫度變送器屬于DDZ-型電動(dòng)單元組合儀表中變送單元，它與調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器指示儀、記錄儀等可組成自動(dòng)調(diào)節(jié)回路，或指示回路。變送器為現(xiàn)場(chǎng)安裝式。兩線(xiàn)制變送器因受輸出信號(hào)下限影響（4mA DC）一般沒(méi)有線(xiàn)性校正電路，因此變送器的輸出只與毫伏（熱電偶）、R（熱電阻）成正比。為實(shí)現(xiàn)精確溫度工程量指示，本系列與之配置的二次儀表（調(diào)節(jié)儀、指示儀、記錄儀等）的刻度是與測(cè)溫元件的毫伏（或R）溫度特性相一致的。主要技術(shù)指標(biāo)輸出信號(hào)：420mA精度：輸入信號(hào)5mV(R10)0.5

20、級(jí)      3mV(6)輸入信號(hào)（R）<5mV(10)1級(jí)      1.5mV(3)輸入信號(hào)（R）<3mV(6)1.5級(jí)負(fù)載電阻：250450供電電源及方法：24V DC一般由雙重隔離型配電器供電環(huán)境條件：溫度：25+60周?chē)諝獠粦?yīng)含有腐蝕性氣體、對(duì)鉻、鎳鍍層，有色金屬及其合金起腐蝕作用的介質(zhì)。 功耗：0.5W防爆類(lèi)型和等級(jí)：隔爆型dBT42.調(diào)節(jié)器：采用STB-4201可編程調(diào)節(jié)器本儀表是一種帶微處理機(jī)的智能調(diào)節(jié)器，內(nèi)部有多個(gè)PID模塊，不僅能完成內(nèi)部串級(jí)

21、，獨(dú)立實(shí)現(xiàn)四路PID調(diào)節(jié)的輸出，還具有開(kāi)方，溫度補(bǔ)償，壓力補(bǔ)償及加、減、乘、除、折線(xiàn)近似等多種運(yùn)算功能，有四組獨(dú)立的顯示操作面板，不必切換，方便用戶(hù)，它適用于石油、化工、冶金、輕工等工業(yè)過(guò)程的自動(dòng)控制，并具有通信功能，與監(jiān)控微機(jī)相連可組成分散控制系統(tǒng)。參數(shù)與規(guī)格： 主要技術(shù)指標(biāo) 調(diào)節(jié)部分 比例積分微分（PID）作用參數(shù) 比例帶（PB）：0799.9% 積分時(shí)間（TI）：099.99min 微分時(shí)間（TD）：099.99min 模擬部分 輸入：輸入電壓：DC15V 輸入點(diǎn)數(shù)：14點(diǎn) 輸入阻抗：不小于500K 輸出：電壓輸出：8點(diǎn)DC15V 電流輸

22、出：4點(diǎn)DV420mA 負(fù)載電阻：250600 AOI1AOV1       AOI2AOV2    AOI3AOV5       AOI4AOV6 數(shù)字部分 輸入電壓：低電平04V 高電平1030V 輸入點(diǎn)數(shù)：11點(diǎn) 輸入偏置電流：低電平-1.5mA以下 高電平10uA以下 輸出點(diǎn)數(shù)：9點(diǎn)（其中1點(diǎn)S信號(hào)不可編程） 輸出方式：晶體管輸出（集電極開(kāi)路） 觸點(diǎn)功率：DC 30V  0.1 

23、A（電阻負(fù)載） 指示部分 輸入輸出指示 指示點(diǎn)數(shù)：每個(gè)回路面板顯示3點(diǎn)（測(cè)量值PV，給定值SP，輸出值VP）（共12點(diǎn)顯示） 指示形式：數(shù)碼管（3位） 指示精度：±0.5%FS 通信部分 通信速率：56.7KC 通信距離：1KM 通信規(guī)范：RS-4853.電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1）廠(chǎng)家：上海川滬2）電子式電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥ZDSP電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥ZRSP電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥3）產(chǎn)品概述ZD(R)SP電子式電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥，由3810L(或PSL系列)型直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和低流阻直通單座調(diào)節(jié)閥組成。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子式一體化結(jié)構(gòu)，內(nèi)有伺服放大器，輸入控制信號(hào)(420mAD

24、C或15VDC)及電源即可控制閥門(mén)開(kāi)度，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成相對(duì)應(yīng)的直線(xiàn)位移，自動(dòng)地控制電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度達(dá)到對(duì)壓力、流量、液位、溫度等工參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)。電子式電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥具有動(dòng)作靈敏、連線(xiàn)簡(jiǎn)單、流量大、體積小、調(diào)節(jié)精度高等特點(diǎn)。電子式電動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥適用于對(duì)泄露量求嚴(yán)格、閥前后壓差低及有一定粘度及含少量纖維介質(zhì)的場(chǎng)合。4）主要技術(shù)參數(shù) 閥體閥體形式直通鑄造球型閥 公稱(chēng)通徑 DN20200mm公稱(chēng)壓力 PN1.6、2.5、4.0、6.4法蘭標(biāo)準(zhǔn) GB/T9113、 JB/T79連接形式 法蘭(FF RF RTJ)、焊接(SW BW)、螺紋(適用于1以?xún)?nèi))閥蓋形式標(biāo)準(zhǔn)型-17+230、高溫型+23

25、0+450、低溫型-60-196、波紋管密封型-40+350 壓蓋型式 螺栓壓緊式 密封填料V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 閥內(nèi)件閥芯形式單座柱塞型閥芯流量特性線(xiàn)性、等百分比 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行器型號(hào)3810L系列、PSL系列主要技術(shù)參數(shù)電源電壓：220V/50Hz、輸入信號(hào)：4-20mA或1-5V·DC、輸出信號(hào)：4-20mA·DC防護(hù)等級(jí)：相當(dāng)IP55、隔爆標(biāo)志：ExdBT4、手操功能：手柄環(huán)境溫度：-25+70、環(huán)境濕度：95%5）主要零件材料及結(jié)構(gòu)圖1閥體 WCBCF8CF8MCF3M2閥座304304316316L3墊片PTFE/金

26、屬石墨墊片4閥芯 304304316316L5導(dǎo)向套 304304316316L6閥蓋 WCBCF8CF8MCF3M7閥桿 304304316316L8填料 PTFE/柔性石墨 9彈簧 65Mn304316316L10螺母 304304316316L6）主要性能指標(biāo)項(xiàng)目 指標(biāo)值 基本誤差%配3810L±2.5； 配PSL±1.0回差% 配381L ±2.0； 配PSL±1.0死區(qū)% 1.0始終點(diǎn)偏差%電開(kāi) 始點(diǎn)±2.5終點(diǎn)±2.5始點(diǎn)±2.5終點(diǎn)±2.5電關(guān) 始點(diǎn) ±2.5終點(diǎn) ±2.5額定行程偏差%2.5泄露量L/h0.01%×閥額定容量 可調(diào)范圍R30：1第四章 單回路系統(tǒng)MATLAB仿真1.單回路系統(tǒng)仿真框圖2.比例系數(shù)環(huán)節(jié)Kp參數(shù)整定Kp=1 Ki=0 Kd=0 Kp=0.5 Ki=0 Kd=0 圖1.1 圖1.2Kp=0.2 Ki=0 Kd=0 Kp=0.1 Ki=0 Kd=0圖1.3 圖1.4Kp：增大開(kāi)環(huán)放大系數(shù)K