生活中被人们利用的最多的方式。正所谓实践是检验真理的唯一方法，这一点在这里也适用，只需不复杂的实验，就能或得合适的结果，因而较为实用也不足为奇。

在这里，我们选择积分分离PID控制算法，因为在一般（比例...微分）控制中，对于液体位置这种变化周期十分缓慢来说，这一现象更为严重。为此，采用积分分离是必不可少的，所以e（k）（偏差）较大时，取消I（积分）作用;反之I（积分）作用。

三、控制参数与被控参数整定

3.1  被控参数整定过程

首先我们要将广义被控对象等效为一阶惯性纯滞后，根据要求为二阶惯性环节（被控），其传函为：

测量装置和调节阀的特性为：

根据这两个可得广义对象的传递函数为：

因此等效的一阶惯性纯滞后系统为：

对于系统中的未知参数量在本设计中利用两点法处理求K、T、τ，根据单位阶跃响应曲线将其等效为一阶

惯性纯滞后运用两点法，为了方便计算，可取

用MATLAB仿真可以得到两点（12.8，0.39），（19，0.63）带入下边公式。

可得：T=12.4;τ=6.6

则该一阶惯性纯滞后為

为了验证其等效参数是否有误，我们又在其原对象的阶跃响应曲线中取了两个测试点

取测试点：

利用上步求得的T、τ，

可求得：

由此可知，测试点数据在误差允许范围内，因此所等效的参数大致符合。对此我们需要分析其等效模型的适用性，根据上述所得的等效的一阶惯性纯滞后系统：

利用Matlab把它们两个的阶跃响应曲线画出来，观察其拟合精度。

由MATLAB仿真得到拟合法前后系统阶跃响应曲线对比图可知，两点法的拟合程度较好，用一阶惯性纯滞后去代替原先的广义对象传递函数，其误差不大，可以使用其等效的模型法代替水箱的广义传递函数。

所以如果其阶跃响应之间拟合度不好，我们就不能使用一阶惯环加纯延迟去近似广义被控对象，即不能使用动态参数法去工程整定（比例...微分）的参数。

所有的系统整定方法都有着自己的有点缺点。都有自己的使用说明书，需要我们认真了解，并去确定谁与谁较为合适。

3.2控制参数整定

我们运用运用特性参数法（动态），采用非常实用双C科恩（Cohen）—库恩（Coon）整定公式：

由此可以计算得出：

又由：

可得

所以使用 C—C法可以得到的参数的值为

3.3凑试法

根据我对过程控制技术的认知，每种整定方法都会有着属于自己的适用范围，因此我们要善于针对特点与要求，选择合适的我们需要的方法整定方法。在这样的过程中得出的参数都需要通过自己去一步一步的试验，重复调整理解，直到符合需求。

在利用动态特性参数法整定出Kp、KI 及Kd，再利用凑试法进行现场试验，反复调整，直到取到满意的效果为止。

首先是P（比例），将Kp的数值逐渐增大，并注意系统响应，当响应快，超调小的响应曲线出现的时候。然后再加入I（积分），先将积分时间设到一个比较大的值，然后将已经整理好的比例系数略为浓缩，然后减小I（积分）的时间，使得系统自保持良好的动态性能下，静差大致得到清除，直到出现合适的结果。

最后经过反复凑试和比较，得出了比较理想的参数如下：

四、总结与展望

对于双容液位计算机控制系统的设计步骤，我总结为：

1）需先求出广义传函，求等效惯性纯滞后（一阶）系统;

2）整定出控制器的PID参数;

3）将被控对象进行带零阶保持器的数字化处理后，设计数字积分分离PID控制程序;

4）最终调节PID参数达到自己所追求的稳定的系统控制要求。

对于整体的计算过程可以参考过程控制书上的公式，能提高计算出正确数据效率，只是程序的设计过程比较难，需要自己查阅一些资料，随着程序设计出来后，并理解资料里公式作用，符号的意义，过程的由来，为什么要这么做，可以使大家对于双容液位计算机控制系统的设计有着近一步的认识。