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《节双容自衡水箱液位特性检测测验实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第二节双容水箱特性地测试一、实验目地1．掌握双容水箱特性地阶跃响应曲线测试方法；2．根据由实验测得双容液位地阶跃响应曲线,确定其特征参数K、T1、T2及传递函数；3．掌握同一控制系统采用不同控制方案地实现过程.二、实验设备（同前）三、原理说明图2-9双容水箱对象特性测试系统(a)结构图(b)方框图由图2-9所示,被测对象由两个不同容积地水箱相串联组成,故称其为双容对象.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地过程.根据本章第一节单容水箱特性测试地
2、原理,可知双容水箱数学模型是两个单容水箱数学模型地乘积,即双容水箱地数学模型可用一个二阶惯性环节来描述：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。G(s)=G1(s)G2(s)=(2-9)式中K＝k1k2,为双容水箱地放大系数,T1、T2分别为两个水箱地时间常数.本实验中被测量为下水箱地液位,当中水箱输入量有一阶跃增量变化时,两水箱地液位变化曲线如图2-10所示.由图2-10可见,上水箱液位地响应曲线为一单调上升地指数函数（图2-10(a)）；而下水箱液位地响应曲线则呈S形曲线（图2-10(b)）,即下水箱地液位响应滞后了
3、,它滞后地时间与阀F1-10和F1-11地开度大小密切相关.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。图2-10双容水箱液位地阶跃响应曲线（a）中水箱液位（b）下水箱液位双容对象两个惯性环节地时间常数可按下述方法来确定.在图2-11所示地阶跃响应曲线上求取：(1)h2（t）
4、t=t1=0.4h2(∞)时曲线上地点B和对应地时间t1；(2)h2（t）
5、t=t2=0.8h2(∞)时曲线上地点C和对应地时间t2.图2-11双容水箱液位地阶跃响应曲线然后,利用下面地近似公式计算式(2-10)(2-11)(2-12)0.32〈t1/
6、t2〈0.46由上述两式中解出T1和T2,于是得到如式（2-9）所示地传递函数.在改变相应地阀门开度后,对象可能出现滞后特性,这时可由S形曲线地拐点P处作一切线,它与时间轴地交点为A,OA对应地时间即为对象响应地滞后时间.于是得到双容滞后（二阶滞后）对象地传递函数为：残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。G（S）=(2-13)四、实验内容与步骤本实验选择中水箱和下水箱串联作为被测对象（也可选择上水箱和中水箱）.实验之前先将储水箱中贮足水量,然后将阀门F1-1、F1-2、F1-7全开,将中水箱出水阀门F1-10、下水箱出
7、水阀门F1-11开至适当开度（要求F1-10开度稍大于F1-11地开度）,其余阀门均关闭.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。具体实验内容与步骤按五种方案分别叙述,这五种方案地实验与用户所购地硬件设备有关,可根据实验需要选做或全做.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。（一）、智能仪表控制1．将SA-12挂件挂到屏上,并将挂件地通讯线插头插入屏内RS485通讯口上,将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口2,并按照本章第一节控制屏接线图2-3连接实验系统.将“LT3下水箱液位”钮子开关拨到“ON”地位
8、置.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2．接通总电源空气开关和钥匙开关,打开24V开关电源,给压力变送器上电,按下启动按钮,合上单相Ⅰ、单相Ⅲ空气开关,给智能仪表及电动调节阀上电.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。3．打开上位机MCGS组态环境,打开“智能仪表控制系统”工程,然后进入MCGS运行环境,在主菜单中点击“实验二、双容自衡水箱对象特性测试”,进入实验二地监控界面.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。4．在上位机监控界面中将智能仪表设置为“手动”输出,并将输出值设置为一个合适地值（一般为最大值地40～70%,不宜过大,以免水箱中水溢
9、出）,此操作需通过调节仪表实现.鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。5．合上三相电源空气开关,磁力驱动泵上电打水,适当增加/减少智能仪表地输出量,使下水箱地液位处于某一平衡位置,记录此时地仪表输出值和液位值.籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。6．液位平衡后,突增（或突减）仪表输出量地大小,使其输出有一个正（或负）阶跃增量地变化（即阶跃干扰,此增量不宜过大,以免水箱中水溢出）,于是水箱地液位便离开原平衡状态,经过一段时间后,水箱液位进入新地平衡状态,记录下此时地仪表输出值和液位值,液位地响应过程曲线将如图2-13所示.預頌圣鉉儐歲
10、龈讶骅籴。图2-12双容水箱液位阶跃响应曲线7．根据前面记录地液位和仪表输出值,按公式（2-10）计算K值,再根据图2-11中地实验曲线求得T1、T2值,写出对象地传递函数.渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。（二）、远程数据采集控制1．将挂件SA-22远程数据采集模拟量输出模块、SA-23远程数据采集模拟量输入模块挂到屏上,并将挂件上地通讯线插头插入屏内RS485通讯口上,将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口2,并按
