CS4000-1控制對象

更新時間2024-08-20
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詳細介紹

CS4000高級過程控制實驗裝置對象

系統組成

CS4000實驗對象主要包括下列相互關聯的子系統：

n 主-副管路流量子系統，

n 四容水箱液位多變量子系統，

n 加熱水箱-純滯后水箱溫度子系統。

CS4000實驗裝置包括兩個獨立的水路動力系統，一路由循環泵、電動調節閥、電磁流量計組成（主管路），由電動調節閥調節流量，電磁流量計檢測流量；另一路由變頻器、循環泵、渦輪流量計組成（副管路），由變頻器調節流量，渦輪流量計檢測流量。對于單輸入單輸出系統，主管路水流量可作為主要的操作變量，而副管路水流量可作為主要的擾動變量；而對于多輸入多輸出系統，主副管路的水流量都將作為多變量系統的操作變量。

其次，CS4000實驗裝置包含了一套自主開發的典型的多輸入多輸出受控對象。該對象由四個有機玻璃水箱組成，每個水箱均裝有液位變送器；通過閥門切換，任何兩組動力的水流可以到達任何一個水箱。借助于該多變量對象，可方便地實現多回路控制、多變量非最小相位系統、多變量選擇與超馳控制、多變量解耦控制、多變量預測控制等多變量控制系統。

此外，CS4000實驗裝置還提供了一套可視的具有可變純延遲的純滯后對象，最長的純滯后時間可達10 min以上。該純滯后對象為中控教儀公司的專利產品，它由一個加熱水箱和一個溫度純滯后水箱組成，在加熱水箱出水口與純滯后水箱的不同位置安裝有多個Pt100熱電阻檢測儀表。該對象由一個可控硅控制的電加熱管提供熱源，通過調節電加熱管功率或待加熱水量以達到控制純滯后水箱出水溫度的目的。借助于該純滯后對象，可方便地實現SMITH補償、內模控制等純滯后控制方案。

實驗系列

本系統是個豐富的完整的可進行多種參數控制的對象，適合為已經有了控制系統（如：PLC控制系統、DCS控制系統、儀表控制系統等等）而沒有實驗對象的實驗室配置，此對象除了能完成常規的液位、溫度、流量等參數的單回路、串級等控制以外。還可以完成以下復雜的綜合控制實驗，并提供以下實驗的仿真和數學模型：

Ø 四容水箱液位的特性測試與多變量控制

n 下部兩水箱液位多回路對象特性的獲取

n 下部兩水箱液位的多回路控制

n 下部水箱液位的前饋反饋控制

n 下部兩水箱液位的選擇控制

n 四容水箱液位的解耦控制

n 四容水箱液位的約束控制

n 四容水箱液位的多變量預測控制

Ø 純滯后對象的特性測試與閉環控制

n 短純滯后環節溫度的特性測試與單回路PID控制

n 長純滯后環節溫度的特性測試與單回路PID控制

n 純滯后對象出口溫度與加熱裝置出口溫度的串級控制

n 純滯后對象出口溫度的前饋反饋控制

n 純滯后對象出口溫度的SMITH補償控制

n 純滯后對象出口溫度與加熱裝置出口溫度的串級SMITH補償控制

n 純滯后對象出口溫度的內模控制

n 純滯后對象出口溫度與加熱裝置出口溫度的串級內?？刂?/div>

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