仪表及过程控制概要Word下载.docx

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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）

单容液位定值控制系统

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。

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？

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？

《仪表及过程控制》课程实验报告（三）

锅炉内胆水温定值控制系统

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）。

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。

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？

《仪表及过程控制》课程实验报告（四）

水箱串级控制系统

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。

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？

《仪表及过程控制》课程实验报告（五）

盘管出水口温度滞后控制系统

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。

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？

《仪表及过程控制》课程实验报告（六）

双回路双容水箱液位控制系统

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。

《仪表及过程控制》课程实验报告（七）

双容水箱液位特性测试实验

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。

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？

4．引起双容对象滞后的因素主要有哪些？

《仪表及过程控制》课程实验报告（八）

双容水箱液位定值控制系统

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）。

4.比较不同PI参数对系统的性能产生的影响。

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？

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？