双容水箱水位控制系统设计(1103010437孟源).doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date双容水箱水位控制系统设计(1103010437孟源)双容水箱水位控制系统设计(1103010437孟源)目录1 概述22 双容水箱液位控制系统原理及设备选择32.1设备工作原理32.2设备选择42.2.1 THJ-3型高级过程控制系统实验装置42.2.2 WINCC组态软件52.2.3模块选择S7-30052.3控制系统流程52.4水箱液位实验控制系统的用途63 双容

2、水箱液位控制系统分析设计73.1双容水箱液位控制系统分析73.2 液位控制系统的控制目标83.3 液位控制系统的模型分析84 PID控制简介及其整定方法114.1 PID控制简介114.1.1 PID控制原理114.1.2 PID控制算法124.2 PID 调节的各个环节及其调节过程134.2.1 比例控制与其调节过程134.2.2 比例积分调节144.2.3 比例积分微分调节154.3 PID控制的特点154.4 PID参数整定方法165 实验分析175.1实验过程175.2实验结果19总 结25参考文献261 概述在工业实际生产中，液位是过程控制系统的重要被控量，在石油化工环保水处理冶金等

3、行业尤为重要。在工业生产过程自动化中，常常需要对某些设备和容器的液位进行测量和控制。通过液位的检测与控制，了解容器中的原料半成品或成品的数量，以便调节容器内的输入输出物料的平衡，保证生产过程中各环节的物料搭配得当。通过控制计算机可以不断监控生产的运行过程，即时地监视或控制容器液位，保证产品的质量和数量。双容水箱系统是一种比较常见的工业现场液位系统 ，在实际生产中，经过比较和筛选，串级控制系统PID控制无论是从操作性、经济性还是从系统的控制效果均有比较突出的特性，因此采用串级控制系统PID控制对双荣水箱液位控制系统实现控制。论文以THJ-3高级过程控制实验系统为基础的实验数据作为出发点，利用MA

4、TLAB的曲线拟合的方法分别仿真出系统中上水箱、下水箱的输出响应曲线。对曲线进行处理求出各水箱的参数，用所求出的参数列写出水箱的传递函数。采用复杂控制系统中的串级控制系统列写出系统框图，根据串级控制系统PID参数整定的方法整定出主控制器和副控制器的P、I、D的数值，从而满足控制系统对各项性能的要求。对于控制器的选择，从经济以及控制效果考虑采用智能仪表实现控制，并应用组态软件对系统实施监控。通过对软件进行编程使组态软件模拟出双容水箱液位控制系统的手动和自动两种工作状态。2 双容水箱液位控制系统原理及设备选择2.1设备工作原理以上水箱与中水箱串联作为被控对象，中水箱的液位高度为系统的被控制量。要求

5、中水箱液位稳定至给定量，将压力传感器LT2检测到的中水箱液位信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制调节阀的开度，以达到控制中水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI或PID控制。调节器的参数整定可采用本章第一节所述任意一种整定方法。本实验系统结构图和方框图如图2.1所示。 图2.1 双容液位定值控制系统 (a)结构图 (b)方框图2.2设备选择2.2.1 THJ-3型高级过程控制系统实验装置实验对象系统包含有：不锈钢储水箱；上、中、下三个串接有机玻璃圆筒型水箱；三相4.5kW电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷

6、却锅炉夹套构成）和铝塑盘管组成。 系统动力系统有两套：一套由三相（380V交流）不锈钢磁力驱动泵、电动调节阀、交流电磁阀、涡轮流量计等组成；另一套由日本三菱变频器、三相不锈钢磁力驱动泵（220V变频）、涡轮流量计等组成。整套对象系统完全由不锈钢材料制造，包括对象框架、管道、底板，甚至小到每一颗紧固螺钉。系统主要特点:1. 被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数2. 执行器中既有电动调节阀仪表类执行机构，又有变频器等电力拖动类执行器3. 系统除了能改变调节器的设定值作阶跃扰动外，还可在对象中通过电磁阀和手操作阀制造各种扰动4. 一个被调参数可用不同的动力源、不同的执行器和不同的工艺线路

7、下可演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣 图2.2.1 THJ-3型高级过程控制系统实验装置2.2.2 WINCC组态软件WINCC指的是Windows Control Center，它是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的监控系统，它提供了适用于工业的图形显示、消息、归档以及报表的功能模板。高性能的功能耦合、快速的画面更新以及可靠的数据交换使其具有高度的实用性。WINCC 是基于Windows NT 32位操作系统的，在Windows NT或Windows 2000标准环境中，WINCC具有控制自动化过程的强大功能 ，它是基于个人计算机，同时具有极高性价比的操作监视系

8、统。WINCC的显著特性就是全面开放，它很容易结合用户的下位机程序建立人机界面，精确的满足控制系统的要求。不仅如此，WINCC还建立了像DDE、OLE等在Windonws程序间交换数据的标准接口，因此能毫无困难的集成ActiveX控制和OPC服务器、客户端功能。WINCC软件是基于多语言设计的，这意味着可以在中文、德语、英语等众多语言之间进行选择。2.2.3模块选择S7-300表2.2.3模块选择电源模块307-1EA00-0AA0CPU模块315-2AG10-0AB0以太网通讯模块343-1EX21-0XE0LINK模块153-2BA81-0XB0DP/PA链接157-0AC82-0XA02

9、.3控制系统流程控制系统的流程图如图2.3所示图2.3 控制系统的流程图上水箱液位检测信号LT1为标准的模拟信号，直接传送到SIEMENS的模拟量输入模块SM331，SM331和分布式I/O模块ET200M直接相连，ET200M挂接到PROFIBUS-DP总线上，PROFIBUS-DP总线上挂接有控制器CPU315-2 DP（CPU315-2 DP为PROFIBUS-DP总线上的DP主站），这样就完成了现场测量信号到CPU的传送。本系统的执行机构为带PROFIBUS-PA通讯接口的阀门定位器，挂接在PROFIBUS-PA总线上，PROFIBUS-PA总线通过LINK和COUPLER组成的DP链

10、路与PROFIBUS-DP总线交换数据，PROFIBUS-DP总线上挂接有控制器CPU315-2 DP，这样控制器CPU315-2 DP发出的控制信号就经由PROFIBUS-DP总线到达PROFIBUS-PA总线来控制执行机构阀门定位器。2.4水箱液位实验控制系统的用途水箱液位控制实验系统是PCT实验装置中的重要组成部分，可单独进行各种实验的分析和研究，且它是一种非线性、强耦合、多变量和大滞后的复杂系统，是进行控制理论与控制工程教学、实验和研究的理想平台，具有强大的实验功能。它不仅可以实现一阶对象、二阶对象，还可以实现更高阶对象的分析、研究，而且它还可以作为一种多功能型实验设备去验证各种新型算

11、法。它易于在实验中操作，直观性强，适用于教学实验；可以模拟多种实际应用故障。我们还可以通过经典的PID控制器设计与调试，进行智能控制教学实验与研究。各种控制器的控制效果通过水位的变化直观地反映出来，同时通过液位传感器对水位的精确检测，方便地获得瞬态响应指标，准确评估控制性能。开放的控制器实验装置，便于我们进行自己的控制器设计，满足创新研究的需要。液位控制实验装置是过程控制中最常用的实验装置，可在此装置上探讨、研究、开发各种新型控制算法，学习各种不同的控制方案，通过调试不同控制方案下的实验系统，使我们能更清楚地了解工业过程控制中系统的投运和整定方法。3 双容水箱液位控制系统分析设计3.1双容水箱

12、液位控制系统分析对被控系统的分析，是设计过程控制系统的基础资料或基本依据。要对现代日益复杂和庞大的被控过程进行研究分析、实施控制，尤其是进行最优设计时，必须了解其工作过程及其数学模型等。因此，数学模型对过程控制系统的分析设计、实现生产过程的优化校制具有极为重要的意义。被控对象的数学模型，是反映被控过程的输出量与输入量关系的数学描述。或者说是描述被控过程因输人作用导致输出量(被控变量)变化的数学表达式。被控过程可能既受控制输人的作用，也受扰动量影响。控制输入总是力图使被控过程按照某种期望的规律变化，而扰动量一般总是影响被控过程偏离期望运行状态。但从系统角度来看，无论是控制输人还是扰动，都属于输入

13、量，因为它们都会影响输出的变化。工业过程动态数学模型的表达方式很多，其复杂程度相差悬殊。对于数学模型，应根据实际应用情况提出适当的要求。一般说来，用于控制的数学模型并不要求十分准确。闭环控制本身具有一定的鲁棒性，模型本身的误差可视为干扰，而闭环控制在某种程度上具有自动消除干扰的能力。实际生产过程的动态特性非常复杂，往往需要作很多近似处理。有些近似处理需要作线性化处理、降阶处理等，但却能满足控制的要求。建立数学模型有两个基本方法，即机理法和测试法。测试法一般只用于建立输入输出模型。是把被研究的工业过程视为一个黑匣子，完全从外部特性上测试和描述它的动态性质，因此不需要深入掌握其内部机理。3.2 液

14、位控制系统的控制目标水箱的液位变化范围为h=0-300mm，要求通过设计合适的控制器，能使被控对象(下水箱)的液位值稳、准、快地稳定在所给定的液位值上，稳态液位误差不超过5mm。当系统发生扰动(正扰动或负扰动)时，被控量能迅速恢复到系统原来所要求的液位值。3.3 液位控制系统的模型分析在此利用解析法对双容水箱进行建模。解析法建模的一般步骤为： 明确过程的输出变量、输入变量和其他中间变量； 依据过程的内在机理和有关定理、定律以及公式列写静态方程或动态方程； 消去中间变量，求取输入、输出变量的关系方程； 将其简化成控制要求的某种形式，如高阶微分（差分）方程或传递函数（脉冲传递函数）等。双容水箱模型

15、如图3.1.2所示。图3.1 双容水箱模型图根据动态物料平衡关系，即在单位时间内贮罐的液体流入量与单位时间内贮罐的液体流出量之差应等于贮罐中液体贮存量的变化率，可列出以下增量方程： 式(3-1) 式(3-2) 式(3-3) 式(3-4)由式(3-1)和式(2-3)消去得： 式(3-5)将其转换为传递函数形式得： 式(3-6)其中。由式(2-2)和式(2-4)消去得： 式(3-7)将其转换为传递函数形式得： 式(3-8)由式(2-6)和式(2-8)得： 式(3-9)由于被控对象含有延迟特性，所以双容水箱的模型最终可用一个二阶惯性加纯滞后环节来描述，即： 式(3-10)4 PID控制简介及其整定方

16、法4.1 PID控制简介4.1.1 PID控制原理 当今的自动控制技术绝大部分是基于反馈概念的。反馈理论包括三个基本要素：测量、比较和执行。测量关心的是变量，并与期望值相比较，以此误差来纠正和调节控制系统的响应。反馈理论及其在自动控制中应用的关键是：做出正确测量与比较后，如何用于系统的纠正与调节。 在过去的十几年里，PID控制，也就是比例积分微分控制在工业控制中得到了广泛应用。在控制理论和技术飞速发展的今天，在工业过程控制中95%以上的控制回路都具有PID结构，而且许多高级控制都是以PID控制为基础的。 常规PID控制系统原理如图3.1所示。这是一个典型的单位负反馈控制系统，它由PID控制器和

17、被控对象组成。图4.1 PID控制系统原理图PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值r(t)与实际输出值e(t)构成偏差 e(t)=r(t)-c(t)4.1.2 PID控制算法典型的PID 模拟控制系统如图3.2所示。图中sp(t)是给定值，pv(t)为反馈量，c(t)为系统输出量，PID 控制器的输入输出关系式为： （4.1）即输出=比例项+积分项+微分项+输出初始值，Kc是PID回路的增益，TI和TD分别是积分时间和微分时间常数。式中等号右边前3项分别是比例、积分、微分部分，他们分别与误差、误差的积分和微分呈正比。如果取其中的一项或这两项，可以组成P、PD、或PI控制器。需要较好的动态品

18、质和较高的稳态精度时，可以选用PI控制方式控制对象的惯性滞后较大时，应选择PID控制方式。图3.2所示分别为当设定值由0突变到1时，在比例（P）作用、比例积分（PI）作用和比例积分微分作用下，被调量T(s)变化的过度过程。可以看出比例积分微分作用效果为最佳，能迅速的使T(s)达到设定值1。比例积分作用则需要稍长时间。比例作用最终达不到设定值，而有余差。M(t)e(t)PID调节器执行机构被控对象sp(t)测量元件pv(t)c(t)图4.2 模拟量闭环控制系统图3.3 P、PI、PID调节的阶跃响应曲线为了方便计算机实现PID控制算式，必须把微分方程式（3.1）改写成差分，作如下近似，即 （4.

19、2） （4.3）其中T为控制周期，n为控制周期序号（n=0，1，2），e(n-1)和e(n)分别为第(n-1)和第n控制周期所得的偏差。将式（3.2）和（3.3）代入式（4.1）中可得差分方程 （4.4）其中M(n)为第n时刻的控制量。如果控制周期T与被控对象时间常数TD比较是相对小的，那么这种近似合理的，并与连续控制十分接近。4.2 PID 调节的各个环节及其调节过程 水箱液位控制系统的目前主要采用PID(比例积分微分)控制方式，这种方式，对不同的控制对象要用不同的PID参数。4.2.1 比例控制与其调节过程 比例作用实际上是一种线性放大(缩小)功能。比例调节的显著特点是有差调节，如果采用比

20、例调节，则在负荷的扰动下调节过程结束后，被调量不可能与设定值准确相等，它们之间一定有残差。采样偏差一旦产生，控制器立即产生正比于偏差大小的控制作用，使被调量朝误差减小方向变化，其作用大小通过比例增益度量，比例增益大时响应速度快，稳态误差小，但会产生较大的超调或产生不稳定，而Kc过小会使响应速度缓慢。调节时间加长，调节精度降低。在比例调节中调节器的输出信号u(n)与偏差信号e成比例，比例系数为Kc，称为比例增益。在过程控制中习惯用增益的倒数表示调节器的输入与输出之间的比例关系，即 （4.8）称为比例带。具有重要的物理意义。如果M直接代表调节阀开度的变化量, 那么就代表使调节阀开度改变100即从全

21、关到全开时所需要的被调量的变化范围。根据P调节器的的输入输出测试数据，很容易确定它的比例带的大小。比例调节的残差随比例带的加大而加大，从这方而考虑，人们希望尽量减小比例带。然而，减小比例带就等于加大调节系统的开环增益，其后果是导致系统激烈振荡甚至不稳定。稳定性是任何闭环控制的首要要求，比例带的设置必需保证系统具有一定的稳定裕度。很大意味着调节阀的动作幅度很小，因此被调量的变化比较平稳，甚至没有超调，但残差很大，调节时间也很长；减小就加大了调节阀的动作幅度，引起被调量来回波动，但系统仍可能是稳定的，残差相应减小。有一个临界值，此时系统处于稳定边界的情况，进一步减小系统就不稳定了。的临界值可以根据

22、实验测定。4.2.2 比例积分调节积分作用则是一种记忆，对误差进行累积，有利于消除静差。但积分作用如果太强，会引起较大超调或振荡，且在实际当中会经常碰到积分饱和现象在I调节中，调节器的输出与偏差信号的积分成正比。I调节的特点是无差调节，与P调节的有差调节成鲜明对比。只有当偏差e为零时，I调节器的输出才会保持不变。然而与此同时，调节器的输出却可以停在任何值上。这意味着被控对象在负荷扰动下的调节过程后，被调量没有残差，而调节阀可以停在新的负荷所要求的开度上。PI调节就是综合P、I两种调节的优点，利用P调节快速抵消干扰，同时利用I调节消除余差。PI调节引入积分动作带来消除系统残差的同时，却降低了原有

23、系统的稳定性。为保持控制系统原来的衰减率，PI调节器的比例带必须适当加大。所以PI调节是在稍微牺牲控制系统的动态品质以换取较好的稳态性能。在比例带不变的情况下，减小积分时间，将使系统稳定性降低、振荡加剧，调节过程加快、振荡频率升高。4.2.3 比例积分微分调节微分作用上要是用于产生提前的控制作用，改善动态特性，减小调整时间，使系统易于稳定。以上的比例调节和积分调节都是根据当时的偏差方向和大小进行调节的。不管被控对象中流入流出量之间有多大的不平衡。而这个不平衡决定着此后被调量将如何变化的趋势。由于被调量的变化速度(包括大小和方向)可以反映当时或稍前一些时间流入、流出量间的不平衡情况，因此，如果调

24、节器能够根据被调量的变化速度来移动调节阀，而不要等被调量已经出现较大的偏差后才开始动作，那么调节的效果将会更好，等于赋予调节器以某种预见性，这种调节动作称为微分调节。单纯微分的调节器是不能工作的，这是因为实际的调节器都有一定的失灵区，如果被控对象的流入、流出量只相差很少以致被调量只以调节器不能察觉的速度缓慢变化时，调节器并不会动作。当时间经过相当长的时间后，被调量偏移却可以积累到相当大的数字而得不到校正。这种情况是不被容许的。因此微分调节只能起辅助的调节作用，它可以与其它调节动作结合成PD和PI调节动作。4.3 PID控制的特点 事实表明，对于PID这样简单的控制器，能够适用于广泛的工业与民用

25、对象，并仍以很高的性价比在市场中占据着重要地位，充分地反映了PID控制器的良好品质。概括地讲，PID控制的优点主要体现在以下两个方面： (1)原理简单、结构简明、实现方便，是一种能够满足大多实际需要的基本控制器。 (2)控制器适用于多种不同的对象，算法在结构上具有较强鲁棒性。确切地说，在很多情况下其控制品质对被控对象的结构或参数振动不敏感。 但从另一方面来讲，控制算法的普适性也反映了PID控制器在控制品质上的局限性。具体分析，其局限性主要来自以下几个方面： (1)算法结构的简单性决定了PID控制比较适用于SISO最小相位系统，在处理大时滞、开环不稳定过程等难控对象时，需要通过多个PID控制器或

26、与其他控制器的组合，才能得到较好的控制效果。(2)算法结构的简单性同时决定了PID控制只能确定闭环系统的少数主要极点；闭环特性从根本上只是基于动态特性的低阶近似假定的。(3)出于同样的原因，决定了单一PID控制器无法同时满足对假定设定值控制和伺服/跟踪控制的不同性能要求。4.4 PID参数整定方法（1）Ziegler-Nichols经验公式(Z-N公式法)。该方法先求取系统的开环阶跃响应曲线，根据对象的纯迟延时间、时间常数和放大系数，按Ziegler-Nichols经验公式计算PID参数。（2）稳定边界法(临界比例度法)。该方法需要做稳定边界实验，在闭环系统中控制器只用比例作用，给定值作阶跃扰

27、动，从较大的比例带开始，逐渐减小，直至被控对象现临界振荡为止，记下临界振荡周期和临界比例带。（3）衰减曲线法。该方法与临界比例度法类似，在闭环系统中控制器只用比例作用，给定值作阶跃扰动，从较大的比例带开始，逐渐减小，直至被控量出现4:1的衰减过程为止，记下此时比例带以及相邻波峰之间的时间。然后按照经验公式确定PID参数。5 实验分析5.1实验过程本设计选择上水箱和中水箱串联作为双容对象（也可选择中水箱和下水箱）。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2、F1-6全开，将上水箱出水阀门F1-9、中水箱出水阀门F1-10开至适当开度（要求阀F1-9稍大于阀F1-10），其余阀门均

28、关闭。1、接通控制柜和控制台电源电源，并启动磁力驱动泵和空压机。2、打开作上位控制的PC机，点击“开始”菜单，选择弹出菜单中的“SIMATIC”选项，再点击弹出菜单中的“WINCC” ，再选择弹出菜单中的“WINCC CONTROL CENTER 5.0”,进入WINCC资源管理器，打开组态好的上位监控程序，点击管理器工具栏上的“激活（运行）”按钮，进入的实验主界面。3、鼠标左键点击实验项目 “串接双容水箱液位PID整定实验”，系统进入正常的测试状态，呈现的监控界面如图3所示。 图3 过程参数监控界面在界面的左边是实验流程图，右边是参数整定，下面一排六个切换功能键4、在上位机监控界面中点击“手

29、动”，并将设定值和输出值设置为一个合适的值，此操作可通过设定值或输出值旁边相应的滚动条或输出输入框来实现。5、启动磁力驱动泵，磁力驱动泵上电打水，适当增加/减少输出量，使上水箱的液位平衡于设定值。6、按经验法或动态特性参数法整定PI调节器的参数，并按整定后的PI参数进行调节器参数设置。7、待液位稳定于给定值后，将调节器切换到“自动”控制状态，待液位平衡后，加干扰： 突增（或突减）设定值的大小，使其有一个正（或负）阶跃增量的变化；干扰均要求扰动量为控制量的515，干扰过大可能造成水箱中水溢出或系统不稳定。加入干扰后，水箱的液位便离开原平衡状态，经过一段调节时间后，水箱液位稳定至新的设定值（采用后

30、面两种干扰方法仍稳定在原设定值），观察计算机记录此时的设定值、输出值和参数，液位的响应过程曲线将如图4所示。图4 液位的响应过程曲线8、分别适量改变调节器的P及I参数，重复步骤7，通过实验界面下边的按钮切换观察计算机记录不同控制规律下系统的阶跃响应曲线。9、分别用P、PI、PID三种控制规律重复步骤48，通过实验界面下边的按钮切换观察计算机记录不同控制规律下系统的阶跃响应曲线。5.2实验结果图5-1 P控制，KP=2.5响应曲线图5-2 P控制，KP=3.5响应曲线仍然是P控制，当在阶跃扰动下，设定值为40，KP为3.5的液位响应过程曲线如图5-3所示。图5-3 P控制下的阶跃扰动，KP=3.

31、5响应曲线2.当控制方式为PI控制时，液位设定值为80，KP为0.6和0.5，TI为200000时的液位响应过程曲线分别如图4-4和图4-5所示图5-4 PI控制，KP=0.6，TI=200000响应曲线图5-5 PI控制，KP=0.5,TI=200000响应曲线仍然是PI控制，液位设定值为80，KP为0.5，TI为250000时的液位响应过程曲线分别如图5-6所示。图5-6 PI控制，KP=0.5,TI=250000响应曲线仍然是PI控制，当在阶跃扰动下，设定值为40，KP为0.5，TI为250000时的液位响应过程曲线如图5-7所示。图5-7 PI控制下的阶跃响应，KP=0.5,TI=25

32、0000响应曲线3.当控制方式为PID时，液位设定值为80，KP为0.6和1.2，TI为40000，TD为10000时液位响应过程曲线如图5-8和图5-9所示。图5-8 PID控制，KP=0.6，TI=40000，TD=10000响应曲线图5-9 PID控制，KP=1.2，TI=40000，TD=10000响应曲线仍然是PID控制，设定值为80，KP为1.2，TI为100000，TD为25000时的液位响应过程曲线如图5-10所示。图5-10 PID控制，KP=1.2，TI=100000，TD=25000响应曲线仍然是PID控制，当在阶跃扰动下，设定值为40，KP为1.2，TI为100000，

33、TD为25000时的液位响应过程曲线如图5-11所示。图5-11 PID控制下的阶跃响应，KP=1.2,TI=100000，TD=25000响应曲线总 结通过本次课程设计，将书本上学过的知识自动控制原理、过程控制原理、微机控制技术等应用于实际控制系统的组建之中，完成了仪表过程控制系统和计算机过程控制系统的组建,实现了对双容水箱液位的控制。在实际的工程实践中，我受益非浅，学习到了许多新的知识，掌握了实际操作的技能，特别是能够将书中的知识与实际设计联系起来，使对自动控制的理解上升到一个新的台阶。在实际控制系统的组建中，控制方案的设计是系统设计的核心，一个好的设计方案能够使系统的设计事半功倍，应当根

34、据被控过程的特性和工程要求综合设计系统。对于设计的两种控制系统，可以做进一步的改进。在设计方案方面，由于是通过控制电动调节阀的开度以改变水箱液位，可以增加输入的水流量作为控制对象，使得对调节阀的控制更加直接。同时上下水箱间的输水阀和下水箱与总出水箱输水阀的开度大小也会对液位的控制造成影响，应当考虑如何对他们进行控制。在硬件设备方面，可以使用采集速度更快的仪表，加强控制器的调节能力，改善电动调节阀的工作性能。在条件允许的情况下，采用更高精度的采集模块。在控制器方面，可以对控制方法进行改善，虽然电动调节阀的控制信号是位置信号，但调节阀动作仍是通过控制电机改变阀位，可考虑能否采用增量算法直接控制电机，克服位置算法中因需要累加偏差而造成执行机构动作过大的缺点。在实际的工作岗位上，将要设计不同的控制系统，工业现场的过程控制系统不同于实验中的控制系统的设计，更不同于书本中的理论和公式，要根据工业生产的实际情况进行设计，将面临远比实验室复杂的多的现场环境，设计系统未必是最先进的、最现代化，但必须是有效、可行、可靠。参考文献1 邵裕森 过程控制工程 机械工业出版社 2004.12 于海生 微型计算机控制技术清华大学出版社2004.13 金以慧 过程控制清华大学出版社2003.6 4 刘金琨 先进PID控制及MALAB仿真电子工业出版社2004.9 -