双容水箱对象特性测试实验分析.doc

“过程控制系统设计” 仿真实验报告 实验名称： 双容水箱对象特性测试实验 姓 名： 徐辉胜 学 号： 班 级： 2010032 组 员： 实验时间： 2013 年 5 月 7 日 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、实验设计（画出“系统方框图”和“设备连接图”） 设备连接图： 图1 设备连接图 系统方框图： 设定值 水箱1液位 图2 系统方框图 三、实验步骤 1、运行四水箱DDC实验系统软件，选择“实物模型”，单击实验菜单进入双容水箱特性测试实验界面。 2、选择执行机构，在此我们选U1。 3、选水箱1和3串联组成的双容水箱，对应待测液位为H1。 4、根据连接图够成控制回路，打开响应水阀，记录与的开度，=80%、=60%。 5、选择工作点，使被测的水箱的液位稳定在某个点，此时U1=20%。 6、当双容水箱的液位稳定在工作的时，让控制量阶跃变化，观察记录数据。 四、实验记录（H3、H1单位为cm） 表1 控制量从20%跳变到25%的阶跃响应 时间 14:11:20 14:12:20 14:13:20 14:14:20 14:16:00 14:18:00 14:20:00 U1(%) 20→25 25 25 25 25 25 25 上水箱H3 12.1 12.8 14.2 15.3 17.0 18.5 19.7 下水箱H1 11.2 11.2 11.2 11.8 12.5 13.4 16.7 时间 14:23:00 14:25:00 14:27:00 14:30:00 14:33:00 14:40:00 14:43:00 U1(%) 25 25 25 25 25 25 25 上水箱H3 20.9 21.4 21.9 22.3 22.6 22.8 22.8 下水箱H1 16.3 17.2 17.8 18.7 19.5 20.4 20.4 表2 控制量从25%跳变到20%的阶跃响应 时间 14:44:00 14:44:50 14:45:50 14:47:00 14:50:00 14:54:00 14:58:00 U1(%) 25→20 20 20 20 20 20 20 上水箱H3 22.8 20.2 18.9 17.5 17.6 15.1 12.5 下水箱H1 20.4 20.3 20.2 19.4 15.2 13.3 13.3 时间 15:00:00 15:01:30 15:03:00 15:05:00 15:08:00 15:11:00 15:13:00 U1(%) 20 20 20 20 20 20 20 上水箱H3 12.2 12.1 12.0 11.8 11.7 11.6 11.6 下水箱H1 12.8 12.1 12.1 11.7 11.2 10.8 10.8 表3 控制量从20%→22%→20%宽度为6min的方波响应 时间 15:14:00 15:15:00 15:16:00 15:17:00 15:18:00 15:20:00 15:23:00 U1(%) 20→22 22 22 22 22 22→20 20 上水箱H3 11.6 12.2 12.8 13.4 13.7 14.4 13.4 下水箱H1 10.8 10.7 10.6 10.8 11.3 11.8 12.0 时间 15:25:00 15:27:00 15:29:00 15:31:00 15:35:00 15:39:00 15:43:30 U1(%) 20 20 20 20 20 20 20 上水箱H3 12.7 12.0 11.6 11.3 10.8 10.7 10.6 下水箱H1 12.0 11.8 11.4 11.0 10.5 10.1 10.0 表4 控制量从20%跳变到15%的阶跃响应 时间 15:45:00 15:46:00 15:47:30 15:49:00 15:51:00 15:53:00 15:56:00 U1(%) 20→15 15 15 15 15 15 15 上水箱H3 10.7 9.3 7.6 6.6 5.4 4.7 3.9 下水箱H1 10.0 9