過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、第一節(jié) 單容水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握單容水箱的階躍響應(yīng)測(cè)試方法，并記錄相應(yīng)液位的響應(yīng)曲線；2根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的液位階躍響應(yīng)曲線，用相應(yīng)的方法確定被測(cè)對(duì)象的特征參數(shù)K、T和傳遞函數(shù)；3了解單容液位定值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成。4掌握單容液位定值控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定和投運(yùn)方法。5研究調(diào)節(jié)器相關(guān)參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)靜、動(dòng)態(tài)性能的影響。6了解P、PI、PD和PID四種調(diào)節(jié)器分別對(duì)液位控制的作用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1實(shí)驗(yàn)對(duì)象及控制屏、SA-11掛件一個(gè)、SA-13掛件一個(gè)、SA-14掛件一個(gè)、計(jì)算機(jī)一臺(tái)（DCS需兩臺(tái)計(jì)算機(jī)）、萬(wàn)用表一個(gè)；2SA-12掛件一個(gè)、RS485/232轉(zhuǎn)換器一個(gè)、通訊線一根

2、；3SA-21掛件一個(gè)、SA-22掛件一個(gè)、SA-23掛件一個(gè)；4SA-31掛件一個(gè)、SA-32掛件一個(gè)、SA-33掛件一個(gè)、主控單元一個(gè)、數(shù)據(jù)交換器兩個(gè)，網(wǎng)線四根； 5SA-41掛件一個(gè)、CP5611專用網(wǎng)卡及網(wǎng)線；6SA-42掛件一個(gè)、PC/PPI通訊電纜一根。三、實(shí)驗(yàn)原理1對(duì)象特性測(cè)試所謂單容指只有一個(gè)貯蓄容器。自衡是指對(duì)象在擾動(dòng)作用下，其平衡位置被破壞后，不需要操作人員或儀表等干預(yù)，依靠其自身重新恢復(fù)平衡的過(guò)程。圖2-1所示為單容自衡水箱特性測(cè)試結(jié)構(gòu)圖及方框圖。閥門F1-1、F1-2和F1-8全開(kāi)，設(shè)下水箱流入量為Q1，改變電動(dòng)調(diào)節(jié)閥V1的開(kāi)度可以改變Q1的大小，下水箱的流出量為Q2，

3、改變出水閥F1-11的開(kāi)度可以改變Q2。液位h的變化反映了Q1與Q2不等而引起水箱中蓄水或泄水的過(guò)程。若將Q1作為被控過(guò)程的輸入變量，h為其輸出變量，則該被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型就是h與Q1之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。根據(jù)動(dòng)態(tài)物料平衡關(guān)系有Q1-Q2=A (2-1)將式(2-1)表示為增量形式Q1-Q2=A (2-2)式中：Q1，Q2，h分別為偏離某一平衡狀態(tài)的增量； A水箱截面積。在平衡時(shí)，Q1=Q2，0；當(dāng)Q1發(fā)生變化時(shí)，液位h隨之變化，水箱出 圖2-1 單容自衡水箱特性測(cè)試系統(tǒng)口處的靜壓也隨之變化，Q2也發(fā)生變化 （a）結(jié)構(gòu)圖 （b）方框圖。由流體力學(xué)可知，流體在紊流情況下，液位h與流量之間為非線性關(guān)系

4、。但為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，經(jīng)線性化處理后，可近似認(rèn)為Q2與h成正比關(guān)系，而與閥F1-11的阻力R成反比，即Q2= 或 R= (2-3) 式中：R閥F1-11的阻力，稱為液阻。將式(2-2)、式(2-3)經(jīng)拉氏變換并消去中間變量Q2，即可得到單容水箱的數(shù)學(xué)模型為W0（s）= (2-4) 式中T為水箱的時(shí)間常數(shù)，TRC；K為放大系數(shù)，KR；C為水箱的容量系數(shù)。若令Q1（s）作階躍擾動(dòng)，即Q1（s）=，x0=常數(shù)，則式(2-4)可改寫(xiě)為H（s）=K-對(duì)上式取拉氏反變換得h(t)=Kx0(1-e-t/T) (2-5) 當(dāng)t時(shí)，h（）-h（0）=Kx0，因而有K= (2-6) 當(dāng)t=T時(shí)，則有h(T)=Kx0(

5、1-e-1)=0.632Kx0=0.632h() (2-7) 式（2-5）表示一階慣性環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線是一單調(diào)上升的指數(shù)函數(shù)，如圖2-2（a）所示，該曲線上升到穩(wěn)態(tài)值的63%所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，就是水箱的時(shí)間常數(shù)T。也可由坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)響應(yīng)曲線作切線OA，切線與穩(wěn)態(tài)值交點(diǎn)A所對(duì)應(yīng)的時(shí)間就是該時(shí)間常數(shù)T，由響應(yīng)曲線求得K和T后，就能求得單容水箱的傳遞函數(shù)。圖2-2 單容水箱的階躍響應(yīng)曲線如果對(duì)象具有滯后特性時(shí)，其階躍響應(yīng)曲線則為圖2-2（b），在此曲線的拐點(diǎn)D處作一切線，它與時(shí)間軸交于B點(diǎn)，與響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值的漸近線交于A點(diǎn)。圖中OB即為對(duì)象的滯后時(shí)間，BC為對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T，所得的傳遞函數(shù)為：H(S)= (2-

6、8) 2定值控制圖3-6 中水箱單容液位定值控制系統(tǒng)(a)結(jié)構(gòu)圖 (b)方框圖本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和方框圖如圖3-6所示。被控量為中水箱（也可采用上水箱或下水箱）的液位高度，實(shí)驗(yàn)要求中水箱的液位穩(wěn)定在給定值。將壓力傳感器LT2檢測(cè)到的中水箱液位信號(hào)作為反饋信號(hào)，在與給定量比較后的差值通過(guò)調(diào)節(jié)器控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以達(dá)到控制中水箱液位的目的。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在階躍給定和階躍擾動(dòng)作用下的無(wú)靜差控制，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器應(yīng)為PI或PID控制。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟本實(shí)驗(yàn)選擇下水箱作為被測(cè)對(duì)象（也可選擇上水箱或中水箱）。實(shí)驗(yàn)之前先將儲(chǔ)水箱中貯足水量，然后將閥門F1-1、F1-2、F1-8全開(kāi)，將下水箱出水閥門F1-11

7、開(kāi)至適當(dāng)開(kāi)度，其余閥門均關(guān)閉。1將“SA-12智能調(diào)節(jié)儀控制” 掛件掛到屏上，并將掛件的通訊線插頭插入屏內(nèi)RS485通訊口上，將控制屏右側(cè)RS485通訊線通過(guò)RS485/232轉(zhuǎn)換器連接到計(jì)算機(jī)串口2，并按照下面的控制屏接線圖連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。將“LT3下水箱液位”鈕子開(kāi)關(guān)撥到“ON”的位置。圖2-3 儀表控制單容水箱特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)接線圖2接通總電源空氣開(kāi)關(guān)和鑰匙開(kāi)關(guān)，打開(kāi)24V開(kāi)關(guān)電源，給壓力變送器上電，按下啟動(dòng)按鈕，合上單相、單相空氣開(kāi)關(guān)，給智能儀表及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上電。3打開(kāi)上位機(jī)MCGS組態(tài)環(huán)境，打開(kāi)“智能儀表控制系統(tǒng)”工程，然后進(jìn)入MCGS運(yùn)行環(huán)境，在主菜單中點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)一、單容自衡水箱對(duì)象特性

8、測(cè)試”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)一的監(jiān)控界面。4在上位機(jī)監(jiān)控界面中將智能儀表設(shè)置為“手動(dòng)”控制，并將輸出值設(shè)置為一個(gè)合適的值，此操作需通過(guò)調(diào)節(jié)儀表實(shí)現(xiàn)。5合上三相電源空氣開(kāi)關(guān)，磁力驅(qū)動(dòng)泵上電打水，適當(dāng)增加/減少智能儀表的輸出量，使下水箱的液位處于某一平衡位置，記錄此時(shí)的儀表輸出值和液位值。6待下水箱液位平衡后，突增（或突減）智能儀表輸出量的大小，使其輸出有一個(gè)正（或負(fù)）階躍增量的變化（即階躍干擾，此增量不宜過(guò)大，以免水箱中水溢出），于是水箱的液位便離開(kāi)原平衡狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水箱液位進(jìn)入新的平衡狀態(tài)，記錄下此時(shí)的儀表輸出值和液位值，液位的響應(yīng)過(guò)程曲線將如圖2-4所示。圖2-4 單容下水箱液位階躍響應(yīng)曲線7

9、根據(jù)前面記錄的液位值和儀表輸出值，按公式（2-6）計(jì)算K值，再根據(jù)圖2-2中的實(shí)驗(yàn)曲線求得T值，寫(xiě)出對(duì)象的傳遞函數(shù)。8本實(shí)驗(yàn)選擇中水箱作為被控對(duì)象。實(shí)驗(yàn)之前先將儲(chǔ)水箱中貯足水量，然后將閥門F1-1、F1-2、F1-7、F1-11全開(kāi)，將中水箱出水閥門F1-10開(kāi)至適當(dāng)開(kāi)度，其余閥門均關(guān)閉。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫(huà)出單容水箱液位特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)框圖。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)及曲線，分析并計(jì)算出單容水箱液位對(duì)象的參數(shù)及傳遞函數(shù)。六、思考題1做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么不能任意改變出水閥F1-11開(kāi)度的大?。?用響應(yīng)曲線法確定對(duì)象的數(shù)學(xué)模型時(shí)，其精度與那些因素有關(guān)？具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟按五種方案分別敘述，這五種方案的

10、實(shí)驗(yàn)與用戶所購(gòu)的硬件設(shè)備有關(guān)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選做或全做。（一）、智能儀表控制1將“SA-12智能調(diào)節(jié)儀控制”掛件掛到屏上，并將掛件的通訊線插頭插入屏內(nèi)RS485通訊口上，將控制屏右側(cè)RS485通訊線通過(guò)RS485/232轉(zhuǎn)換器連接到計(jì)算機(jī)串口2，并按照下面的控制屏接線圖連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。將“LT2中水箱液位”鈕子開(kāi)關(guān)撥到“ON”的位置。圖3-7 智能儀表控制單容液位定值控制實(shí)驗(yàn)接線圖2接通總電源空氣開(kāi)關(guān)和鑰匙開(kāi)關(guān)，打開(kāi)24V開(kāi)關(guān)電源，給壓力變送器上電，按下啟動(dòng)按鈕，合上單相、單相空氣開(kāi)關(guān)，給智能儀表及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上電。3打開(kāi)上位機(jī)MCGS組態(tài)環(huán)境，打開(kāi)“智能儀表控制系統(tǒng)”工程，然后進(jìn)入MCGS運(yùn)行環(huán)

11、境，在主菜單中點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)三、單容液位定值控制系統(tǒng)”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)三的監(jiān)控界面。4在上位機(jī)監(jiān)控界面中點(diǎn)擊“啟動(dòng)儀表”。將智能儀表設(shè)置為“手動(dòng)”，并將設(shè)定值和輸出值設(shè)置為一個(gè)合適的值，此操作可通過(guò)調(diào)節(jié)儀表實(shí)現(xiàn)。5合上三相電源空氣開(kāi)關(guān)，磁力驅(qū)動(dòng)泵上電打水，適當(dāng)增加/減少智能儀表的輸出量，使中水箱的液位平衡于設(shè)定值。6按本章第一節(jié)中的經(jīng)驗(yàn)法或動(dòng)態(tài)特性參數(shù)法整定調(diào)節(jié)器參數(shù)，選擇PI控制規(guī)律，并按整定后的PI參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置。7待液位穩(wěn)定于給定值后，將調(diào)節(jié)器切換到“自動(dòng)”控制狀態(tài)，待液位平衡后，通過(guò)以下幾種方式加干擾：（1）突增（或突減）儀表設(shè)定值的大小，使其有一個(gè)正（或負(fù)）階躍增量的變化；（此法推薦，

12、后面三種僅供參考）（2）將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的旁路閥F1-3或F1-4（同電磁閥）開(kāi)至適當(dāng)開(kāi)度；（3）將下水箱進(jìn)水閥F1-8開(kāi)至適當(dāng)開(kāi)度；（改變負(fù)載）（4）接上變頻器電源，并將變頻器輸出接至磁力泵，然后打開(kāi)閥門F2-1、F2-4，用變頻器支路以較小頻率給中水箱打水。以上幾種干擾均要求擾動(dòng)量為控制量的515，干擾過(guò)大可能造成水箱中水溢出或系統(tǒng)不穩(wěn)定。加入干擾后，水箱的液位便離開(kāi)原平衡狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一段調(diào)節(jié)時(shí)間后，水箱液位穩(wěn)定至新的設(shè)定值（采用后面三種干擾方法仍穩(wěn)定在原設(shè)定值），記錄此時(shí)的智能儀表的設(shè)定值、輸出值和儀表參數(shù)，液位的響應(yīng)過(guò)程曲線將如圖3-8所示。圖3-8 單容水箱液位的階躍響應(yīng)曲線8分別適量改變

13、調(diào)節(jié)儀的P及I參數(shù)，重復(fù)步驟7，用計(jì)算機(jī)記錄不同參數(shù)時(shí)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。9分別用P、PD、PID三種控制規(guī)律重復(fù)步驟48，用計(jì)算機(jī)記錄不同控制規(guī)律下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫(huà)出單容水箱液位定值控制實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)框圖。2用實(shí)驗(yàn)方法確定調(diào)節(jié)器的相關(guān)參數(shù)，寫(xiě)出整定過(guò)程。3根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線，分析系統(tǒng)在階躍擾動(dòng)作用下的靜、動(dòng)態(tài)性能。4比較不同PID參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生的影響。5分析P、PI、PD、PID四種控制規(guī)律對(duì)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的作用。6綜合分析五種控制方案的實(shí)驗(yàn)效果。六、思考題改變比例度和積分時(shí)間TI對(duì)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生什么影響？第二節(jié) 雙容水箱特性的測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握雙容水箱特性的階躍響

14、應(yīng)曲線測(cè)試方法；2根據(jù)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得雙容液位的階躍響應(yīng)曲線，確定其特征參數(shù)K、T1、T2及傳遞函數(shù)；3掌握同一控制系統(tǒng)采用不同控制方案的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（同前）三、原理說(shuō)明圖2-9 雙容水箱對(duì)象特性測(cè)試系統(tǒng)(a)結(jié)構(gòu)圖 (b)方框圖由圖2-9所示，被測(cè)對(duì)象由兩個(gè)不同容積的水箱相串聯(lián)組成，故稱其為雙容對(duì)象。自衡是指對(duì)象在擾動(dòng)作用下，其平衡位置被破壞后，不需要操作人員或儀表等干預(yù)，依靠其自身重新恢復(fù)平衡的過(guò)程。根據(jù)本章第一節(jié)單容水箱特性測(cè)試的原理，可知雙容水箱數(shù)學(xué)模型是兩個(gè)單容水箱數(shù)學(xué)模型的乘積，即雙容水箱的數(shù)學(xué)模型可用一個(gè)二階慣性環(huán)節(jié)來(lái)描述：G(s)=G1(s)G2(s)= (2-9) 式中K

15、k1k2，為雙容水箱的放大系數(shù)，T1、T2分別為兩個(gè)水箱的時(shí)間常數(shù)。本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)量為下水箱的液位，當(dāng)中水箱輸入量有一階躍增量變化時(shí)，兩水箱的液位變化曲線如圖2-10所示。由圖2-10可見(jiàn)，上水箱液位的響應(yīng)曲線為一單調(diào)上升的指數(shù)函數(shù)（圖2-10 (a)）；而下水箱液位的響應(yīng)曲線則呈S形曲線（圖2-10 (b)），即下水箱的液位響應(yīng)滯后了，它滯后的時(shí)間與閥F1-10和F1-11的開(kāi)度大小密切相關(guān)。圖2-10 雙容水箱液位的階躍響應(yīng)曲線（a）中水箱液位 （b）下水箱液位雙容對(duì)象兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)可按下述方法來(lái)確定。在圖2-11所示的階躍響應(yīng)曲線上求取：(1) h2（t）|t=t1=0.4 h2(

16、)時(shí)曲線上的點(diǎn)B和對(duì)應(yīng)的時(shí)間t1；(2) h2（t）|t=t2=0.8 h2()時(shí)曲線上的點(diǎn)C和對(duì)應(yīng)的時(shí)間t2。圖2-11 雙容水箱液位的階躍響應(yīng)曲線 然后，利用下面的近似公式計(jì)算式 (2-10) (2-11) (2-12) 0.32t1/t20.46由上述兩式中解出T1和T2，于是得到如式（2-9）所示的傳遞函數(shù)。在改變相應(yīng)的閥門開(kāi)度后，對(duì)象可能出現(xiàn)滯后特性，這時(shí)可由S形曲線的拐點(diǎn)P處作一切線，它與時(shí)間軸的交點(diǎn)為A，OA對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為對(duì)象響應(yīng)的滯后時(shí)間。于是得到雙容滯后（二階滯后）對(duì)象的傳遞函數(shù)為：G（S）= (2-13) 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟本實(shí)驗(yàn)選擇中水箱和下水箱串聯(lián)作為被測(cè)對(duì)象（也可選擇

17、上水箱和中水箱）。實(shí)驗(yàn)之前先將儲(chǔ)水箱中貯足水量，然后將閥門F1-1、F1-2、F1-7全開(kāi)，將中水箱出水閥門F1-10、下水箱出水閥門F1-11開(kāi)至適當(dāng)開(kāi)度（要求F1-10開(kāi)度稍大于F1-11的開(kāi)度），其余閥門均關(guān)閉。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟按五種方案分別敘述，這五種方案的實(shí)驗(yàn)與用戶所購(gòu)的硬件設(shè)備有關(guān)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選做或全做。（一）、智能儀表控制1將SA-12掛件掛到屏上，并將掛件的通訊線插頭插入屏內(nèi)RS485通訊口上，將控制屏右側(cè)RS485通訊線通過(guò)RS485/232轉(zhuǎn)換器連接到計(jì)算機(jī)串口2，并按照本章第一節(jié)控制屏接線圖2-3連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。將“LT3下水箱液位”鈕子開(kāi)關(guān)撥到“ON”的位置。2接通

18、總電源空氣開(kāi)關(guān)和鑰匙開(kāi)關(guān)，打開(kāi)24V開(kāi)關(guān)電源，給壓力變送器上電，按下啟動(dòng)按鈕，合上單相、單相空氣開(kāi)關(guān)，給智能儀表及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上電。3打開(kāi)上位機(jī)MCGS組態(tài)環(huán)境，打開(kāi)“智能儀表控制系統(tǒng)”工程，然后進(jìn)入MCGS運(yùn)行環(huán)境，在主菜單中點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)二、雙容自衡水箱對(duì)象特性測(cè)試”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)二的監(jiān)控界面。4在上位機(jī)監(jiān)控界面中將智能儀表設(shè)置為“手動(dòng)”輸出，并將輸出值設(shè)置為一個(gè)合適的值（一般為最大值的4070%，不宜過(guò)大，以免水箱中水溢出），此操作需通過(guò)調(diào)節(jié)儀表實(shí)現(xiàn)。5合上三相電源空氣開(kāi)關(guān)，磁力驅(qū)動(dòng)泵上電打水，適當(dāng)增加/減少智能儀表的輸出量，使下水箱的液位處于某一平衡位置，記錄此時(shí)的儀表輸出值和液位值。6液位平衡

19、后，突增（或突減）儀表輸出量的大小，使其輸出有一個(gè)正（或負(fù)）階躍增量的變化（即階躍干擾，此增量不宜過(guò)大，以免水箱中水溢出），于是水箱的液位便離開(kāi)原平衡狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水箱液位進(jìn)入新的平衡狀態(tài)，記錄下此時(shí)的儀表輸出值和液位值，液位的響應(yīng)過(guò)程曲線將如圖2-13所示。圖2-12 雙容水箱液位階躍響應(yīng)曲線7根據(jù)前面記錄的液位和儀表輸出值，按公式（2-10）計(jì)算K值，再根據(jù)圖2-11中的實(shí)驗(yàn)曲線求得T1、T2值，寫(xiě)出對(duì)象的傳遞函數(shù)。（二）、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集控制1將掛件SA-22遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模擬量輸出模塊、SA-23遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模擬量輸入模塊掛到屏上，并將掛件上的通訊線插頭插入屏內(nèi)RS485通訊口上，將

20、控制屏右側(cè)RS485通訊線通過(guò)RS485/232轉(zhuǎn)換器連接到計(jì)算機(jī)串口2，并按照本章第一節(jié)的控制屏接線圖2-5連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。將“LT3下水箱液位”鈕子開(kāi)關(guān)撥到“ON”的位置。2接通總電源空氣開(kāi)關(guān)和鑰匙開(kāi)關(guān)，打開(kāi)24V開(kāi)關(guān)電源，給智能采集模塊及壓力變送器上電，按下啟動(dòng)按鈕，合上單相空氣開(kāi)關(guān)，給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上電。3打開(kāi)上位機(jī)MCGS組態(tài)環(huán)境，打開(kāi)“遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”工程，然后進(jìn)入MCGS運(yùn)行環(huán)境，在主菜單中點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)二、雙容自衡水箱對(duì)象特性測(cè)試”，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)二的監(jiān)控界面。4以下步驟請(qǐng)參考前面“（一）智能儀表控制”的步驟47。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1畫(huà)出雙容水箱液位特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)框圖。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)

21、及曲線，分析并計(jì)算出雙容水箱液位對(duì)象的參數(shù)及傳遞函數(shù)。3綜合分析以上五種控制方案的實(shí)驗(yàn)效果。六、思考題1做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么不能任意改變兩個(gè)出水閥門開(kāi)度的大小？2用響應(yīng)曲線法確定對(duì)象的數(shù)學(xué)模型時(shí)，其精度與那些因素有關(guān)？3如果采用上水箱和中水箱做實(shí)驗(yàn)，其響應(yīng)曲線與用中水箱和下水箱做實(shí)驗(yàn)的曲線有什么異同？并分析差異原因。4引起雙容對(duì)象滯后的因素主要有哪些？第三節(jié) 雙容水箱液位定值控制系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解雙容水箱液位的特性。2掌握雙容水箱液位控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定與投運(yùn)方法。3研究調(diào)節(jié)器相關(guān)參數(shù)的改變對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。4研究P、PI、PD和PID四種調(diào)節(jié)器分別對(duì)液位系統(tǒng)的控制作用。5掌握雙容液位定值控制系統(tǒng)采用不同控制方案的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（同前）三、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)以中水箱與下水箱串聯(lián)作為被控對(duì)象，下水箱的液位高度為系統(tǒng)的被控制量。要求下水箱液位穩(wěn)定至給定量，將壓力傳感器LT2檢測(cè)到的中水箱液位信號(hào)作為反饋信號(hào)，在與給定量比較