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MPCE仿真实验报告
班级：2007级自动化实验班 姓名：沈俊鹏
（实习时间：2010年7月12日---2010年7月16日）
实验目的：
1：熟悉使用MPCE软件。
2：掌握如何进行对象特性测试。
3：在MPCE软件上搭建反馈控制回路，静态前馈--反馈控制回路，动态前馈--反馈控制回路。在各个回路上施加阶跃干扰信号，比较各个控制回路的控制效果。
实验原理：
前馈--反馈控制回路的框图是：
基于理论框图来搭建实验控制回路。
实验步骤：
系统开车及正常运行：
1：启动上位机控制系统组态软件，以T5为被控变量，F9为控制变量，构成单回路温度系统TIC-01，控制器处连接到控制阀V9。完成对应的流程盘台连线。将上位机软件置运行状态。
2：开车前检查设备。
3：检查各相关开关，阀门是否处于关闭状态。控制器应处于手动且输入为零。
4：开冷却水泵开关S5。
5：将温度控制器TIC--01手动输出逐渐开大到50%。6：开热流手动阀V10，开度约为10%。7：进行高点排气。
8：手动调整冷却水量。使T5=32度左右。
进行对象特性测试：
1：对控制通道进行对象特性测试。
对控制回路施加阶跃信号。使输出有一个阶跃曲线。对这个响应曲线用切线法，得出T1=55s ； T2=130s ； K0=0.2884 如图所示：
控制回路的PID的三个参数：
P=0.1037;Ti=1.83min;Td=0.5min
2：对前馈通道进行对象特性测：
对前馈通路施加阶跃信号。使输出有一个阶跃曲线。对这个响应曲线用切线法，得出T3=30s ； T4=55s ； K0=0.3945 前馈通路的PID的三个参数：
P=0.1829;Ti=1min;Td=0.5min
如图所示：
搭建单回路反馈控制：
在MPCE上搭建一个反馈控制回路。如图所示：
经验而得的PID参数为：
P=0.1037;Ti=1.83min;Td=0.5min
投自动后：
对控制器进行分析得，原来通过计算得到的PID三个参数，不够准确，需改进。
如图所示：
对控制系统施加一个阶跃干扰信号，得到其响应曲线：
搭建静态前馈--反馈控制回路：
在MPCE上搭建一个静态前馈--反馈控制回路。如图所示：
其中Kff=0.8206 对其施加一个阶跃干扰，得到响应曲线为：
改变Kff=0.92时，其阶跃干扰响应曲线为：
改变Kff=1.5时，其阶跃干扰响应曲线为：
搭建动态前馈--反馈控制回路：
在MPCE上搭建一个动态前馈--反馈控制回路。如图所示：
其中动态Gff的计算如下：
即应对控制器这样设定：
当Kff=0.8206对其施加一个阶跃干扰，得到响应曲线为：
实验数据分析：
1：“前馈”控制效果分析
结论：
当有前馈控制通路的时候，系统对阶跃干扰的响应更加“迅速”，且衰减比增大，系统更加稳定，控制效果更好。
2：在“静态前馈--反馈控制系统”中“Kff”对控制质量的影响： Kff=0.92
Kff=0.82
Kff=1.5
结论：
在Kff合适的范围内当Kff=1.5时控制质量最好。其达到稳定的时间较小。
3：“静态”与“动态”前馈--反馈控制系统对控制质量的影响 动态：
静态：
结论：
动态前馈--反馈控制系统对阶跃干扰的响应更快，衰减比更大。系统更稳定，更迅速，控制质量更好。
