20121637孔艺臻双容水箱特性测试实验报告(订正)

（CS4000 型实验装置）

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、实验设备

1、四水箱实验系统 DDC 实验软件 2、PC 机（Window XP 操作系统）

三、双容对象特性实验测定法原理

本次实验主要是求取对象的飞升曲线或方波响应曲线。飞升曲线是在输入量作阶跃 变化时测绘输出量随时间变化曲线得到的；方波响应曲线是在输入量作一个脉冲方波变 化时测绘输出量随时间变化曲线得到的。在获得特性曲线的基础上，进行分析获得相应 的对象特性。

四、实验设计

五、实验步骤

1、进入实验

（1）启动计算机，点击桌面上的“中控教仪过程控制实验软件”快捷键，进入实验系统。 （2）选者DDC 模块 （3）选择实验

2、 选择执行机构。此次实验，我们选择“U1”作为控制量。

3、 选择双容对象。这里选择水箱 2 和水箱4串接的双容水箱，对应待测液位变量为H2。 4、 组成控制回路

5、 选择工作点。用控制量“U1”控制调节阀，通过构造的控制回路，使被测的下水箱的液位稳定在某个点。 6、 记录平衡点参数

观察系统的被调量——水箱的水位是否趋于平衡状态。若已平衡，应记录调节阀输出 值，以及下水箱水位的高度h2 和测量显示值，画出相应曲线。 7、 让控制量作阶跃变化。

8、在新的平衡状态，再次记录测量数据，画出相应曲线。

9、重复 7 和8 两个步骤，直到完成需要的测试组数：2 个上阶跃、2 个下阶跃和1 个矩形

方波。

10、数据处理。针对每次获得的阶跃响应曲线，用分别用切线法和两点法求出对象的特性参数和数学模 型。

五、数据记录

1. 实验数据记录

2. 实验图像截图

六、数据处理

七、思考题

1、一旦开始动态性能测试，为什么不能任意更改管路手动阀的开度大小?

在测量的过程中，若是更改了手动阀的大小就会导致整个系统的初始稳态发生变化。 2、比较两点法和用切线法得到的对象特性参数

切线法的误差比较大，不够准确，两点法相对比较精确。

八、实验心得

通过此次双容水箱对象特性测试实验不仅给了我们一个接触和了解双容水箱实物运作特性，把动态特性和数学模型的机理运用于实际应用中，逐步摸索和掌握双容水箱特性的测定法则，更加熟悉切线法、两点法处理数据。

关于两点法（0.4与0.8法），根据书本143和144页你可以得知，高于二阶环节的高阶数学模型后面不用加滞后时间es的部分的;另外，t1：t2假如说等于0.51大于0.46（二阶），

是按照n＝3阶算的，后来意识这个问题即使做了修正，并巩固了机理建模的方法与步骤。