过程控制实验一对象特性的测定.ppt

5、什么是被控对象特性？什么是被控对象的数学模型？研究被控对象特性有何重要意义？ ① 是指被控对象输入与输出之间的关系。即当被控对象的输入量发生变化时，对象的输出量是如何变化、变化的快慢程度以及最终变化的数值等。 * 8-* 一、实验目的 1. 了解为何要测取对象动态特性 2．掌握对象动态特性的实验测试方法。 3．通过阶跃干扰实验法加深理解测取对象动态特性的工程实用意义。 二、实验接线 实验一 对象特性的测定 恒流器Ⅰ 液位Ⅰ 液位Ⅱ 液位Ⅲ 恒流器Ⅱ 伺服放大器Ⅱ 流量计Ⅱ 记录仪 调节器Ⅰ 调节器Ⅱ 加法器 Ⅰ Ⅱ 流量计Ⅰ 伺服放大器Ⅰ 切换开关 水槽 mA mA 水泵 电动阀 流量计 流量显示 手动阀 6 4 2 3 5 1 水龙头 LT3 LT2 LT1 设置U2 液位Ⅰ 液位Ⅱ 液位Ⅲ 设置U2 变频器 S500 流量计Ⅱ 记录仪 计算机 计算机 加法器 Ⅰ Ⅱ 流量计Ⅰ IO模块 (A/D) I-7017 切换开关 水槽 mA mA 水泵 电动阀 流量计 流量显示 手动阀 6 4 2 3 5 1 水龙头 LT3 LT2 LT1 h1 三、原理框图 5 10 2.5 7.5 2 4 6 8 10 t (分) I (mA) 0 4 8 12 16 0 h (cm) t (分) 5 10 2.5 7.5 干扰 h3 h1 h2 h3 H 水槽1 H 水槽2 H 水槽3 h2 （三）实验步骤及实验数据记录 2．将图中水龙头1、2打开（竖），3、4、5、6关闭（横）。 3．开关K搬到Ⅱ端，调恒流器Ⅱ的输出为8mA。K搬到Ⅰ端，调恒流器Ⅰ的输出为3mA。 5. 启动两台水泵。记录下表第2、3列空着的数据。 4. 调节器Ⅰ面板上的手、自动开关搬到手动档，调手动拨盘，使其输出表头指在8mA（80%） 1．按上图粗线框内接线接好实验接线。 干扰量 新稳定值 初稳定值 H3(mA) H2(mA) H1(mA) 干扰通道 流量(mA) 恒流器 输出值(mA) 调节通道 流量(mA) 调节器 输出值(mA) 水槽液位稳态值 干扰通道 调节通道 液位初始 稳定条件 1水槽 2水槽 3水槽 PID控制器 3、鼠标单击实验界面中的“设置U2” 按钮，调U2 = 25% 4、鼠标单击 “调节阀”，调调节阀的开度值U1=50% 30％ 80％ 干扰 5 10 2.5 7.5 2 4 6 8 10 t (分) I (mA) 0 4 8 12 16 0 h2(cm) t (分) 5 10 2.5 7.5 h3 H 水槽1 H 水槽2 H 水槽3 h2 △I h1 6. 观察记录仪水槽1、3的液位曲线，从0逐渐上升到记录笔画直线。这时再记下上表水槽液位初始稳态值。 7. 记录仪画直线后（表明水槽液位稳定了），鼠标单击 “设置U2” 按钮，调U2 = （35%），同时用手表计时，每隔10秒记录一次水槽2的液位（mA值）填入下表二。 3mA 8mA 恒流器Ⅰ 恒流器Ⅱ 干扰 K 仪表控制室 在工厂里，就在实际运行着的控制系统中测定对象特性曲线 火力发电厂控制室 在工厂里，就在实际运行着的控制系统中测定对象特性曲线 四、实验数据处理 1．什么是阶跃信号？用图说明本实验中加入水槽中的阶跃信号（标明参数）。 答（1）阶跃信号就是：在某一时刻t0 电流或电压从一个值I1 (或U1)突然变化 到另一个值I2 (或U2) ，并一直保持I2 (或U2)这个值不变的信号。如下图所示。 （2）本实验中加入水槽的阶跃信号是： t0 t (分) I (mA) 0 或U (v) I1 (或U1) I2 (或U2) t0 t (分) I (mA) 0 3 8 t0 3 8 2. 根据表二实验数据用坐标纸画出双容水箱（二阶惯性环节）的飞升曲线。 5 10 2.5 7.5 2 4 6 8 10 t (分) I (mA) 0 4 8 12 16 0 h2(cm) t (分) 5 10 2.5 7.5 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 液位H2 (cm) 450 440 430 420 410 400 390 380 370 350 340 330 320 310 300 时间t（s） 液位H2 (cm) 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 18