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《仪表及过程控制》

《仪表及过程控制》

实验报告册

班级：

姓名：

学号：

唐山学院电工电子实验教学中心

2009年3月

《仪表及过程控制》课程实验报告

（一）

实验名称

单容自衡水箱液位特性测试实验

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1.画出单容水箱液位特性测试实验的系统结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2.记录实验得到的数据及曲线，分析并计算出单容水箱液位对象的参数及传递函数。

二、思考题

1.做本实验时，为什么不能任意改变出水阀F1-11开度的大小？

2.用响应曲线法确定对象的数学模型时，其精度与那些因素有关？

3.如果采用中水箱做实验，其响应曲线与下水箱的曲线有什么异同？

并分析差异原因。

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

《仪表及过程控制》课程实验报告

（二）

实验名称

单容液位定值控制系统

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1.画出单容水箱液位定值控制实验的结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2.用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。

3.记录实验数据和曲线，分析系统在阶跃扰动作用下的静、动态性能。

4.比较不同PID参数对系统的性能产生的影响。

5.分析P、PI、PD、PID四种控制规律对本实验系统的作用。

二、思考题

1.如果采用下水箱做实验，其响应曲线与中水箱的曲线有什么异同？

并分析差异原因。

2.改变比例度δ和积分时间TI对系统的性能产生什么影响？

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

《仪表及过程控制》课程实验报告（三）

实验名称

锅炉内胆水温定值控制系统

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1.画出锅炉内胆水温定值控制实验的结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2.用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。

3.根据实验数据和曲线，分析系统在阶跃扰动作用下的静、动态性能。

4.比较不同PID参数对系统性能产生的影响。

5.分析P、PI、PD、PID四种控制方式对本实验系统的作用。

二、思考题

1.在温度控制系统中，为什么用PD和PID控制，系统的性能并不比用PI控制时有明显地改善？

2.为什么内胆动态水的温度控制比静态水时的温度控制更容易稳定，动态性能更好？

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

《仪表及过程控制》课程实验报告（四）

实验名称

水箱串级控制系统

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1．画出水箱液位串级控制系统的结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2．用实验方法确定调节器的相关参数，并写出整定过程。

3．根据扰动分别作用于主、副对象时系统输出的响应曲线，分析系统在阶跃扰动作用下的静、动态性能。

4．分析主、副调节器采用不同PID参数时对系统性能产生的影响。

二、思考题

1．试述串级控制系统为什么对主扰动（二次扰动）具有很强的抗扰能力？

如果副对象的时间常数与主对象的时间常数大小接近时，二次扰动对主控制量的影响是否仍很小，为什么？

2．当一次扰动作用于主对象时，试问由于副回路的存在，系统的动态性能比单回路系统的动态性能有何改进？

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

《仪表及过程控制》课程实验报告（五）

实验名称

盘管出水口温度滞后控制系统

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1．画出盘管出口水温滞后控制实验的结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2．用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。

3．根据输出的阶跃响应曲线，确定滞后的时间τ

4．根据3个测试点所得的响应曲线，分析滞后时间τ的大小对系统动态性能的影响。

二、思考题

1．试分析纯滞后环节对系统动态性能的影响？

2．与锅炉内胆温度定值控制系统相比，本实验中调节器的δ和TI值应增大还是减小？

为什么？

3．纯滞后环节的引入对系统的稳态精度是否有影响？

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

《仪表及过程控制》课程实验报告（六）

实验名称

双回路双容水箱液位控制系统

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1．画出双回路双容液位控制系统实验的结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2．系统模型的理论仿真。

（Matlab）

3．根据输出响应响应曲线。

4．系统组态软件的设计。

（组态界面）

二思考题

1.利用所学的《过程控制系统》和《自动控制系统》知识，分析本液位控制系统的特性。

2.系统如何克服突然增加的扰动，以及如何克服系统的扰动。

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

《仪表及过程控制》课程实验报告（七）

实验名称

双容水箱液位特性测试实验

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1．画出双容水箱液位特性测试实验的系统结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2．记录实验得到的数据及曲线，分析并计算出双容水箱液位对象的参数及传递函数。

二、思考题

1．做本实验时，为什么不能任意改变两个出水阀门开度的大小？

2．用响应曲线法确定对象的数学模型时，其精度与那些因素有关？

3．如果采用上水箱和中水箱做实验，其响应曲线与用中水箱和下水箱做实验的曲线有什么异同？

并分析差异原因。

4．引起双容对象滞后的因素主要有哪些？

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

《仪表及过程控制》课程实验报告（八）

实验名称

双容水箱液位定值控制系统

实验时间

年月日

实验地点

实验人

姓名

合作者

学号

实验小组

第组

实验性质

□验证性□设计性□综合性□应用性

实验成绩：

评阅教师签名：

一．实验测试结果

1.画出双容水箱液位定值控制实验的结构框图（根据实际被控对象结构绘制）。

2.用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。

3.根据实验数据和曲线，分析系统在阶跃扰动作用下的静、动态性能。

4.比较不同PI参数对系统的性能产生的影响。

5.分析P、PI、PD、PID四种控制方式对本实验系统的作用。

二、思考题

1.如果采用上水箱和中水箱做实验，其响应曲线与本实验的曲线有什么异同？

并分析差异原因。

2.改变比例度δ和积分时间TI对系统的性能产生什么影响？

3.为什么本实验比单容液位定值控制系统更容易引起振荡？

要达到同样的动态性能指标，在本实验中调节器的比例度和积分时间常数要怎么设置？

三、总结实验过程中所遇到的问题和解决方法，并写出经验和体会

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