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实验一
单容自衡
1.掌握单容水箱的阶跃响应测试方法,并记录相应液位的响应曲
水箱液位
线;特性测试
2.根据实验得到的液位阶跃响应曲线,用相应的方法确定被测对
实验
象的特征
参数K、T和传递函数;
3.掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。
二、实验设备
1.实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、SA-13挂件
一个、SA-14挂件一个、
计算机一台(DCS需两台计算机)、万用表一个;
2.SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一
根;
3.SA-21挂件一个、SA-22挂件一个、SA-23挂件一个;
4.SA-31挂件一个、SA-32挂件一个、SA-33挂件一个、
主控单元一个、数
据交换器两个,网线四根;
5.SA-41挂件一个、CP5611专用网卡及网线;
6.SA-42挂件一个、PC/PPI通讯电缆一根。
三、实验原理
所谓单容指只有一个贮蓄容器。自
衡是指对象在扰动作用下,其平衡位置
被破坏后,不需要操作人员或仪表等干
预,依靠其自身重新恢复平衡的过程。
图2-1所示为单容自衡水箱特性测试
结构图及方框图。阀门
2-1单容自衡水箱
特性测试系统
h与流量之间为非线性关系。但为
F1-1、F1-2和
F1-8
全开,设下水箱流入量为Q,改变电动调节阀V
11
的开度可以改变Q的大小,
1
下水箱的流出量为Q,改变出水阀F1-11的开度可以
2
改变Q。液位h的变化反
2
映了Q与Q不等而引起水箱
12
中蓄水或泄水的过程。若将Q作为被控过程的
1
输
入变量,h为其输出变量,
则该被控过程的数学模型就是h与Q之间的数
1
学表达式。
根据动态物料平衡关系有
Q-Q=Adh
12
dt
将式(2-1)表示为增量形式
dh
ΔQ
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