1、精選優質文檔-傾情為你奉上上海電力學院實驗報告過程控制系統實驗課程題目 雙容水箱對象特性測試實驗 班級 姓名 學號 時間 2010年4月28日 上海電力學院電力與自動化工程學院一、實驗目的1、了解雙容對象的動態特性及其數學模型 2、熟悉雙容對象動態特性的實驗測定法原理 3、掌握雙容水箱特性的測定方法 二、實驗設備1、四水箱實驗系統DDC實驗軟件2、PC機（Window XP操作系統） 三、雙容對象特性實驗測定法原理 系統連線圖 系統連線圖飛升曲線實驗測定方法的具體步驟如下： A、選擇工作點 給定控制量，讓雙容水箱對象的液位穩定 B、測繪階躍曲線 讓控制量做階躍變化，并測繪雙容水箱液位隨時間變化

2、的曲線 圖 3 飛升曲線 C、獲得對象的動特性假定在輸入量變化量為u時測繪的飛升曲線如下圖3所示： 因此，可估算雙容水箱的模型為 其中 于是用實驗法測出了雙容水箱的動特性。四、實驗步驟1、進入實驗 運行四水箱DDC實驗系統軟件，進入首頁界面，單擊“實物模型”單選框，選擇實驗模式為實物模型； 單擊實驗菜單，進入雙容水箱特性測試實驗界面。 2、 選擇執行機構 在實驗系統中有兩個執行機構，分別由控制量“U1”和“U2”控制。這兩個控制量的范圍為0100，可以自行選擇一個作為控制量。這里假定我們選擇“U1”作為控制量。3、 選擇雙容對象 實驗系統有四個水箱：水箱1、水箱2、水箱3和水箱4，它們對應的液

3、位分別用H1、H2、H3和H4表示，其中水箱3和水箱1、水箱4和水箱2可以分別串接成兩組雙容水箱，可以自行選擇一組雙容水箱作為被測定對象。這里假定我們選擇水箱1和水箱3串接的雙容水箱，對應待測液位變量為H1。4、 組成控制回路 我們期望構成的控制量為U1，被測量為H1的控制回路，為此根據連接圖，我們需打開水箱1和3的進水閥，關閉其它進水閥。也可選擇其它的雙容對象構成控制回路。 5、 選擇工作點 控制量“U1”或“U2”控制執行機構，通過構造的控制回路，使被測的單容水箱的液位穩定在某個點。 具體設置方式如下：實物圖如圖4所示 圖 4 工作點設置圖選擇控制量“U1”或“U2”， 如上圖4所示，單擊

4、實驗界面中的調節閥圖標，進入輸出設置窗體，如下圖5所示： 圖 5 輸出設置窗口在窗體中，通過鍵盤輸入期望的值。 如果選擇“U2”作為控制量，也可以參考上述方法進行設置。6、 控制量階躍變化 當單容水箱的液位穩定在工作點時，讓控制量作階躍變化。 這里，以控制量“U1”為例，讓U1從30跳變到35，可以根據實際的效果選擇跳變的幅度。五、實驗數據記錄及處理：第一組數據：根據實驗數據繪制階躍曲線如下:根據階躍曲線利用切線法計算傳遞函數方程如下利用兩點法計算傳遞函數第二組數據根據數據繪制階躍曲線:利用切線法計算傳遞函數利用兩點法計算傳遞函數第三組數據 繪制曲線:六、實驗心得本次實驗是過程控制這門課的第一

5、個實驗，在老師的講解下，我們的實驗上手很快，并很快取得了頭一個穩定狀態，有了第一個的經驗，我們之后的實驗進行的很順利，但是在數據處理時發現，并不是每一個曲線都是理想的二階系統，自己在思考后，也給出的相應的解釋，還請老師指點，有了實驗的經歷，我們更好的理解了雙榮水箱的特性，理論結合實踐，對我們的學習給予了很大的幫助。思考題1、簡述實驗法測定雙容水箱動特性的過程。 答：本系統由電動調節閥作為控制量，水箱的液位H1和H2作為被控量。水箱里液位的變化，由壓力傳感器經過I/O接口的A/D轉換成數字信號，送入計算機端口。計算機通過改變調節閥的開度向水箱加水來控制水箱的液位高度。最終達到穩定后，通過對其響應曲線的研究，最終得到雙容水箱的動態特性。2、雙容水箱對象特性與單容水箱對象特性有什么區別？ 答：本次試驗是通過電動調節閥改變上水箱的流入量，來觀測下水箱的液位變化，當給上水箱一個階躍增量（減量）時，根據繪出曲線，可以看出上