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自动化仪表与过程控制实验报告实验名称单容水箱液位数学模型的测定实验实验小组第一组组员实验日期：2011年3月31日自动化仪表与过程控制实验报告一：实验名称单容水箱液位数学模型的测定实验二：实验目的1、熟练掌握液位测量方法。2、熟练掌握调节阀流量调节特性。3、获得单容水箱液位数学模型。三：实验原理1、实验结构介绍水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过闸板开度来改变。被调量为水位H。分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。直接在调节阀上加定值电流，从而使得调节阀具有固定的开度。(可以通过智能调节仪手动给定，或者AO模块直接输出电流。)调整水箱出口到一定的开度。突然加大调节阀上所加的定值电流观察液位随时间的变化，从而可以获得液位数学模型。LTLT103给定值单容水箱液位数学模型的测定实验QohQiFV101通过物料平衡推导出的公式：那么，其中，F是水槽横截面积。在一定液位下，考虑稳态起算点，公式可以转换成。公式等价于一个RC电路的响应函数，C=F就是水容，就是水阻。如果通过对纯延迟惯性系统进行分析，则单容水箱液位数学模型可以使用以下S函数表示：。2、控制系统接线表测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端口使用ADAM端口下水箱液位LT103AI0AI0调节阀FV101AO0AO0四：实验内容与步骤1、在现场系统A3000-FS上，将手动调节阀JV201、JV206完全打开，使下水箱闸板具有一定开度，其余阀门关闭。2、在控制系统A3000-CS上，将下水箱液位(LT103)连到内给定调节仪输入端，调节仪输出端连到电动调节阀(FV101)控制信号端。3、打开A3000-CS电源，调节阀通电。打开A3000-FS电源。4、在A3000-FS上，启动右边水泵(P102)，给下水箱注水。5、调节内给定调节仪设定值，从而改变输出到调节阀(FV101)的电流，然后调节JV303开度，使得在低水位时达到平衡。6、改变设定值，记录水位随时间的曲线。7、实验结束后，关闭阀门，关闭水泵。关闭全部电源设备，拆下实验连接线。五：实验要求1、要求使用不同的给定值获得不同的曲线。2、给出数学模型。六：实验结果单容水箱水位阶跃响应曲线，如图所示：单容水箱液位飞升特性由作图法，可以得到τ=0.2s，T=11s；k=输出变化/输入变化=图中可知输出变化h=30mm，输入变化u=25mm;所以k=1.2数学模型W（s）=七、实验总结

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