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《过程控制系统设计》

课程实验报告

2018年4月19日

实验一 双容水箱对象特性测试实验

一、实验目的

1、 了解双容对象的动态特性及其数学模型； 2、 熟悉双容对象动态特性的实验测定法原理； 3、 掌握双容水箱特性的测定方法。

二、实验设备

1、 四水箱实验系统 DDC 实验软件； 2、 PC 机（Window XP 操作系统）； 3、CS4000型过程控制实验装置。

三、实验原理

本次实验主要是求取对象的飞升曲线或方波响应曲线。飞升曲线是在输入量作阶跃变化时测绘输出量随时间变化曲线得到的；方波响应曲线是在输入量作一个脉冲方波变化时测绘输出量随时间变化曲线得到的。在获得特性曲线的基础上，进行分析获得相应的对象特性。

飞升曲线实验测定方法的具体步骤如下： A、选择工作点

给定控制量，让双容水箱对象的液位稳定 B、测绘飞升曲线

让控制量做阶跃变化，并测绘双容水箱液位随时间变化的曲线 C、获得对象的动特性

假定在输入量变化量为 Δu 时测绘的飞升曲线如下图所示：

四、实验内容

获得2个上阶跃、2个下阶跃和1个矩形方波共5组的响应曲线，记录过程

数据并处理。

现场接线图和设备连接图

五、数据记录

阀门开度为40%，达到初始平衡状态时的曲线如下。记录此时的平衡点参数，见表1-1。

阀门开度从40%跳变到50%后，实时趋势如下。记录此引起的阶跃响应的过程参数，直至进入新的平衡状态，见表1-2和表1-3。

阀门开度从50%跳变到35%后，实时趋势如下。记录此引起的阶跃响应的过程参数，直至进入新的平衡状态，见表2-1和表2-2。