在过程工业中被控制量通常有以下四种:液位、压力、流量、温度。而液位不仅是工业过程中常见的参数，且便于直接观察，也容易测量。过程时间常数一般比较小。以液位过程构成实验系统,可灵活地进行组态，实施各种不同的控制方案。液位控制装置也是过程控制最常用的实验装置。国外很多实验室有此类装置，如瑞典LUND大学等。很多重要的研究报告、模拟仿真均出自此类装置!本次设计也是基于这套水箱液位控制装置来实现的。这套系统由多个水箱，液位检测变送器，电磁流量计，涡轮流量计，自动调节阀，控制面板等喝多器件构成。液位控制的发展从七十年代到九十年代经历了几个阶段，控制理论由经典控制理论到现代控制理论，再到多学科交叉；控制工具由模拟仪表到DCS，再到计算机网络控制；控制要求与控制水平也由原来的简单、安全、平稳到先进、优质、低耗、高产甚至市场预测、柔性生产。而其中应用最广泛的就是PID控制器。这次首先是用一天半的时间让我们熟悉各种建模的方法。学会建立了最初的四种模型。接着后几天就是开始熟悉各种控制系统，以及运用它们去控制水箱的液位，从而更加深刻的理解控制的概念。并且在过程中，要熟练学会调整PID的参数，学会使用MATLAB等。关键词：水箱液位；PID控制；串级控制；前馈控制；经验凑试法目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc436936936"1引言PAGEREF_Toc436936936\h1HYPERLINK\l"_Toc436936937"2实验设备PAGEREF_Toc436936937\h2HYPERLINK\l"_Toc436936938"THJ-FCS型或THJ-3型高级过程控制系统实验装置。PAGEREF_Toc436936938\h2HYPERLINK\l"_Toc436936939"计算机及相关软件。PAGEREF_Toc436936939\h6HYPERLINK\l"_Toc436936940"SIMATICWinCC简介PAGEREF_Toc436936940\h6HYPERLINK\l"_Toc436936941"监控界面PAGEREF_Toc436936941\h7HYPERLINK\l"_Toc436936942"3设备工作原理及运行过程PAGEREF_Toc436936942\h8HYPERLINK\l"_Toc436936943"设备工作原理PAGEREF_Toc436936943\h8HYPERLINK\l"_Toc436936944"控制系统流程图PAGEREF_Toc436936944\h8HYPERLINK\l"_Toc436936945"系统投运及步骤PAGEREF_Toc436936945\h9HYPERLINK\l"_Toc436936946"4参数整定与结果分析PAGEREF_Toc436936946\h12HYPERLINK\l"_Toc436936947"参数整定PAGEREF_Toc436936947\h12HYPERLINK\l"_Toc436936948"比例（P）调节PAGEREF_Toc436936948\h12HYPERLINK\l"_Toc436936949"比例积分（PI）调节PAGEREF_Toc436936949\h14HYPERLINK\l"_Toc436936950"比例积分微分（PID）调节PAGEREF_Toc436936950\h17HYPERLINK\l"_Toc436936951"结果分析PAGEREF_Toc436936951\h18HYPERLINK\l"_Toc436936952"总结PAGEREF_Toc436936952\h19HYPERLINK\l"_Toc436936953"参考文献PAGEREF_Toc436936953\h201引言在现代工业控制中,过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30年代就已有应用。过程控制技术发展至今天,在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段,它们是：分散控制阶段,集中控制阶段和集散控制阶段。目前，过程控制正朝高级阶段发展，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程控制发展的必要性、可能性来看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展，即计算机集成制造系统(CIMS)：以智能控制理论为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调