双水箱对象特性一阶二阶实验

1、双水槽对象特性试验，数据与整理、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三、双容对象特性实验测定法原理系统连线图系统连线图b飞升曲线实验测定方法的具体步骤如下:、选择工作点给定控制量，让双容水箱对象的液位稳定、测绘阶跃曲线让控制量做阶跃变化，并测绘双容水箱液位随时间变化的曲线、获得对象的动特性假定在输入量变化量为u时测绘的飞升曲线如下图3所示:因此，可估算双容水箱的模型为(12 = 7)其中(12 = 8)(12 9于是用实验法测出了双容水箱的动特性。四、实验步骤1、进入实验运行四水箱DDC实验系统软件，进入首页界面，

2、单击 实物模型”单选框,选择实验模式为实物模型;单击实验菜单，进入双容水箱特性测试实验界面。2、选择执行机构在实验系统中有两个执行机构，分别由控制量 U1 ”和U2 ”控制。这两个控制量的范围为0100,可以自行选择一个作为控制量。这里假定我们选择U1”作为控制量。3、选择双容对象实验系统有四个水箱：水箱1、水箱2、水箱3和水箱4,它们对应的液位分别用H1、H2、H3和H4表示，其中水箱3和水箱1、水箱4和水箱2可以分别串接成两组双容水箱，可以自行选择一组双容水箱作为被测定对象。这里假定我们选择水箱1和水箱3串接的双容水箱，对应待测液位变量为 H1。4、组成控制回路我们期望构成的控制量为U1，

3、被测量为H1的控制回路，为此根据连接图,我们需打开水箱1和3的进水阀，关闭其它进水阀。也可选择其它的双容对象构成控制回路。5、选择工作点控制量U1”或U2”控制执行机构，通过构造的控制回路，使被测的单容水 箱的液位稳定在某个点。选择控制量UT或U2”,如上图4所示，单击实验界面中的调节阀图标，进入输出设置窗体，如下图5所示:如果选择U2”作为控制量，也可以参考上述方法进行设置。6、控制量阶跃变化当单容水箱的液位稳定在工作点时，让控制量作阶跃变化。这里，以控制量 UT为例，让U1从30跳变到35,可以根据实际的效果选择跳变的幅度。五、实验数据记录及处理:第一组数据:Ii44秤 is垃T亦匹亠-i

4、lj根据实验数据绘制阶跃曲线如下：弓TTPM-/才片41:y Ti :川卒根据阶跃曲线利用切线法计算传递函数方程如下4fS疔I肌2i;利用两点法计算传递函数狂丙卑也血上丙和门M严J 7上丁仃.宀年二加殆 此时t严壮M申中【t*= %鬥sH 7-Jt 施K：什亍8/2lx盯tx 二 UU1 MW)(L- ?l厂1丄-j- 皱町-#f右 应莎時厂底第二组数据,冊可b 1列 n&32 丁M呢M i! 111唯4?09o1理瘫L5)?4牡知82 &卫7詁根据数据绘制阶跃曲线：利用切线法计算传递函数，二-32吻二0血（衫二GAQ.n上怡升1 利用两点法计算传递函数忌P彳跃咆泡曲饯上耳入二6纾牛小二們匕嗖

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6、并不是每一个曲线都是理想的二阶系统, 自己在思考后，也给出的相应的解释，还请老师指点，有了实验的经历，我们更 好的理解了双荣水箱的特性，理论结合实践，对我们的学习给予了很大的帮助。思考题1、简述实验法测定双容水箱动特性的过程。答：本系统由电动调节阀作为控制量，水箱的液位 H1和H2乍为被控量。水箱 里液位的变化，由压力传感器经过I/O接口的A/D转换成数字信号，送入计算机端口。计算机通过改变调节阀的开度向水箱加水来控制水箱的液位高度。最终达到 稳定后，通过对其响应曲线的研究，最终得到双容水箱的动态特性。2、双容水箱对象特性与单容水箱对象特性有什么区别?答：本次试验是通过电动调节阀改变上水箱的流入量，来观测下水箱的液位变化，当给上水箱一个阶跃增量（减量）时，根据绘出曲线，可以看出