实验一、单容水箱特性的测试
一、实验目的
1. 掌握单容水箱的阶跃响应的测试方法，并记录相应液位的响应曲线。
2. 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相关的方法确定被测对象的特征参数T和传递函数。
二、实验设备
1. THJ-2型高级过程控制系统实验装置
2. 计算机及相关软件
3. 万用电表一只
三、实验原理
滚动条变短是什么原因
图2-1单容水箱特性测试结构图
    由图2-1可知，对象的被控制量为水箱的液位H，控制量（输入量）是流入水箱中的流量Q1，手动阀V1和V2的开度都为定值，Q2为水箱中流出的流量。根据物料平衡关系，在平衡状态时
                Q1-Q2=0                          (1)
动态时，则有
                Q1-Q2=dv/dt                      (2)
式中 V 为水箱的贮水容积，dV/dt为水贮存量的变化率，它与 H 的关系为
dV=Adh ,即dV/dt=Adh/dt          (3)
A 为水箱的底面积。把式(3)代入式(2)得
              Q1-Q2=Adh/dt                      (4)
基于Q2=h/RS，RS为阀V2的液阻,则上式可改写为
              Q1-h/RS=Adh/dt
即
ARsdh/dt+h=KQ1
或写作
              H(s)K/Q1(s)=K/(TS+1)              (5)
式中T=ARs,它与水箱的底积A和V2的Rs有关:K=Rs。
式(5)就是单容水箱的传递函数。
对上式取拉氏反变换得
(6)
当t—>∞时,h(∞)=KR0 ,因而有K=h(∞)/R0=输出稳态值/阶跃输入
当 t=T 时，则有
h(T)=KR0(1-e-1)=0.632KR0=0.632h(∞)
  式(6)表示一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数，如图 2-2 所示。当由实验求得图2-2所示的阶跃响应曲线后,该曲线上升到稳态值的63%所对应的时间,就是水箱的时间常数T。该时间常数

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。