1、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
2、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
3、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
4、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4根据3个测试点所得的响应
5、曲线,分析滞后时间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
6、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?