要做的实验项目是： 实验一 单容自衡水箱液位特性测试实验 实验二 单容液位定值控制系统实验 实验三 双容（串联）水箱特性的测试实验 实验四 双容（串联）水箱液位定值控制系统实验 实验五 双容（串联）液位串级控制系统实验 实验六 前

馈-反馈控制系统实验

第四章 串级控制系统实验

第一节 串级控制系统概述

一、串级控制系统的概述

图4-1是串级控制系统的方框图。该系统有主、副两个控制回路，主、副调节器相串联工作，其中主调节器有自己独立的给定值R，它的输出m1作为副调节器的给定值，副调节器的输出m2控制执行器，以改变主参数C1。

图4-1 串级控制系统方框图

R-主参数的给定值； C1-被控的主参数 ； C2-副参数；

f1(t)-作用在主对象上的扰动； f2(t)-作用在副对象上的扰动。

二、串级控制系统的特点

串级控制系统及其副回路对系统控制质量的影响已在有关课程中介绍，在此将有关结论再简单归纳一下。

1．改善了过程的动态特性；

2．能及时克服进入副回路的各种二次扰动，提高了系统抗扰动能力；

3．提高了系统的鲁棒性；

4．具有一定的自适应能力。

三、主、副调节器控制规律的选择

在串级控制系统中，主、副调节器所起的作用是不同的。主调节器起定值控制作用，它的控制任务是使主参数等于给定值（无余差），故一般宜采用PI或PID调节器。由于副回路是一个随动系统，它的输出要求能快速、准确地复现主调节器输出信号的变化规律，对副参数的动态性能和余差无特殊的要求，因而副调节器可采用P或PI调节器。

四、主、副调节器正、反作用方式的选择

正如单回路控制系统设计中所述，要使一个过程控制系统能正常工作，系统必须采用负