过控实验
过控实验
内压容器应力测试一、实验目的1、掌握应变片的使用原理及方法；2、测量压力容器两向应力分布规律并验证中径公式。
二、试验内容1、实验原理应变片粘在试件上，当试件受压产生变形，则应变片也随之产生变形，并把电阻的改变量转化成应变的改变量，根据应变与应力的关系，将测得的应变值换算成应力值。
2、实验仪器、材料与工具SY600电动泵，YZ型转换箱，YJ—22型应变静态测试仪，电阻应变片，压力表10—40kgf/cm2，502胶，丙酮，乙醇，脱脂棉，万用表，砂纸，划针，钢板尺（1m）电烙铁，焊锡、镊子等。
3、试验方法（1）半桥单片（公共补偿）（2）实验步骤a、应变片的选择将应变片从包装盒中取出，并观看包装盒上所标注的应变片阻值与灵敏系数，用万用表测量应变片的阻值是否符合实验要求（120±5Ω）。
b、用划针和钢板尺在被测容器上划线，注意所划线应准确与轴向和环向对正。
c、用砂纸打磨被测容器表面，注意网纹方向应成45°。
d、打磨后经指导老师检查合格后，用丙酮清洗被打磨表面，然后用无水乙醇清理。
e、将应变片粘贴在容器表面上，并注意应变片上的点与所划线相对。
f、将接线端子焊在容器表面上，并将应变片导线与接线端子焊接。
g、将与转换箱相联的导线与接线端子联接，并注意导线编号。
h、调节静态电阻应变仪，检查各通道。
i、加载、按5—15—20—25 kgf/ cm2加载。
j、在加载至所需压力时注意保压，待压力表指示稳定时，测量数据并记录。
k 、计算、比较、并分析误差产生的原因。
三、实验结果及处理1、理论验证公式 4P D Sσ=轴 2P D Sσ=环实验公式()21E σεμεμ=+-环轴轴()21E σεμεμ=+-环环轴269.13D m m =环 δ=8.05mm253.03i D m m= 622.110/E kgf cm=⨯μ＝０.３2、试分析误差产生的原因压力容器爆破实验一、实验目的1、初步掌握压力容器整体爆破的实验方法及装置，观察并分析试验过程所出现的各种现象。
过控实验报告 (1000字)
过程计算机控制系统实验报告实验一组合型过程控制系统简介及过程控制演示一、 festo紧凑型过程控制系统介绍festo紧凑型过程控制系统如图1-1所示，在这套系统上，我们可以进行液位、温度、压力、流量的控制。
图 1-1二、组合式过程控制系统介绍结合过程计算机控制系统理论的学习，我们研制了一套组合式过程控制系统，这套系统可以通过灵活、方便的管路组合，实现过程控制中的五种典型控制方式—单回路控制，串级控制、前馈控制、均匀控制和比值控制。
三、主要仪器与设备1、计算机2、接口板pcl-812pgpcl-812pg是一块高性能，高速度的多功能数据采集卡，它适用于ibm pc以及其它兼容机。
pcl-812pg在一块卡上包含了所有的数据采集功能，如：16路a/d，2路d/a，16路di，16路do，1路定时器、计数器通道，其中a/d数据采集为12位。
pcl-812pg板卡的具体布局如图1-2。
图1-2图中：sw1：基地址设定。
（220h）cn1：16位数字输出。
cn2：16位数字输入。
cn3：模拟输入/输出以及记数器/定时器。
jp1、jp2：dma（直接数据传输）通道设定。
（no dma） jp3：中断级别设定。
（5） jp4：时钟源设定。
（外部时钟）jp5：内/外部触发设定。
（内部触发）jp6、jp7：d/a参考电压设定。
（内部参考电压） jp8：内部参考电压设定。
（-10v） jp9：a/d输入范围设定。
(-10v to +10v)cn3接口管脚说明如图1-3所示。
图 1-33、水箱：水箱如图1-4所示。
技术参数见表1-1。
图 1-4表1-14、流量传感器流量传感器如图1-5，主要技术参数见表1-2。
表 1-25、比例阀1094-pmr比例阀如图1-6，主要技术指标见表1-3。
表 1-31094-pmr比例阀接口如图1-7所示。
端子2：+24v，端子3：24v地，端子4：输出控制信号。
r1：最小流量调节，r2：最大流量调节，r3：延迟时间调节。
过程控制实验报告
过程控制实验报告1. 实验目的本次实验的目的是学习和掌握过程控制的基本原理和操作方法，了解过程控制系统的组成和结构，掌握过程控制系统的基本调试方法和过程控制的自动化程度。
2. 实验原理过程控制是指对一组物理过程进行控制的技术和方法。
过程控制的目的是使被控制的物理过程在一定的条件下，达到预期的目标，如稳定、精度、速度、延迟、可靠性、安全性、经济性等等。
过程控制系统由传感器、执行元件、控制器和执行器构成，其中传感器用于检测被控制物理过程的状态，控制器根据传感器获取的信息进行决策，并通过执行元件控制执行器实现对被控制物理过程的控制。
3. 实验步骤本次实验的过程控制系统由一台工业控制计算机、一台工业控制器和一组执行器构成。
实验的具体步骤如下：(1) 将传感器与控制器连接，并将控制器与计算机连接。
(2) 在计算机上启动控制软件，在软件中设置控制器和传感器的参数。
(3) 将执行器与控制器连接，并调试执行器的控制参数。
(4) 在控制软件中设置控制策略和控制目标，并启动控制器。
(5) 监测被控制物理过程的状态，并记录相关数据。
(6) 对控制策略和控制参数进行调整，直到被控制物理过程达到预期目标。
4. 实验结果经过多次实验，我们成功地控制了被控制的物理过程，并达到了预期目标。
实验结果表明，过程控制技术可以有效地控制物理过程，并提高物理过程的稳定性、精确性和可靠性。
5. 实验总结本次实验使我们深入了解了过程控制的原理和操作方法，掌握了过程控制系统的基本调试方法和过程控制的自动化程度。
通过实验，我们发现过程控制技术在许多工业领域都具有广泛的应用前景，是提高生产效率和质量的重要手段。
在今后的学习和工作中，我们将继续深入学习和研究过程控制技术，为推动工业自动化和智能化发展做出贡献。
过控专业实验讲义
过控专业实验讲义实验一着色探伤一、实验目的1、了解着色探伤的探伤原理。
2、掌握着色探伤的操作步骤。
二、探伤原理及特点1．原理：着色探伤是根据渗透液的毛细作用进行的，将一种渗透性能好颜色鲜艳的渗透液，喷或涂到被检工件的表面上，过几分钟让渗透液充分地渗到缺陷中，再将表面上的渗透液擦干净，而缺陷里的渗透液却被保留下来，然后在上述表面上喷或涂一种白色的显像剂，缺陷中的渗透液就被吸引出来，这样就把缺陷的位置、大小和状态显示出来。
2．特点：着色探伤属于渗透检验法之一，它成本低，速度快，操作简便，缺陷显示直观，对探测面的光洁度要求不高，适用于金属及非金属材料，并且一次可以检查出各个方向的缺陷。
三、操作步骤渗透15分钟左右，喷涂2—3次，显像之后3—5分钟观察。
1．预处理：焊缝及其周围的氧化物、灰尘、铁锈、焊料、油脂、油漆等物必须清除，可用软钢丝刷轻轻擦拭，必要时要用溶剂或清洗剂清洗，然后用热风吹干。
2．渗透：渗透就是用渗透液润湿焊缝并使之渗透到缺陷中去，其方法用喷灌喷涂在焊缝上，喷涂要进行2—3次，注意不要使渗透液干在焊缝上。
喷涂时，喷嘴应尽可能靠近焊缝，以免引起飞溅。
温度在15—40℃范围时，渗透时间一般为5—20分钟；在3—15℃范围时，时间略长一些。
3．清洗：清洗就是将焊缝表面多余的渗透液清洗掉，而将渗入缺陷中的渗透液保留下来，这是整个工序中重要的一环，对检查结果有很大影响。
其方法是先用湿布把焊缝上多余的渗透液尽可能地全部擦去，然后用湿布蘸上清洗液进一步擦拭，应避免直接将清洗液喷射到焊缝上，因为这样有可能冲掉缺陷中的渗透液，降低检测的灵敏度和增大漏检率。
4．显像：显像是利用显像剂粒子之间的毛细现象，,将缺陷内的渗透液吸出到受检部位的表面，形成缺陷的显示，显像剂的另一个作用是给工件提供良好的白色衬底，使之与缺陷上红色的渗透液形成鲜明的对比，着色法只采用湿式显像，喷涂时显像层的厚度不宜太厚，应能稍微透过一点钢材的的底色。
过控实验——精选推荐
实验一一阶单容水箱对象测试实验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？出水阀的开度是用来改变出水量的，改变水箱泄水的过程。
改变出水阀的开度会给系统带来干扰，造成系统不稳定，影响实验特性。
2. 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？答：因为系统用到了仪表，因此与仪表的精度有关，同时与出水阀开度的大小有关。
并和放大系数K、时间常数T以及纯滞后时间有关。
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？并分析差异原因若采用中水箱做实验，其响应曲线与下水箱变化到得快原因：因为中水想的截面积比下水箱的要小，上升相同都得液位高度，下水箱要更长的时间。
实验二单容水箱液位定值控制1．如果采用下水箱做实验，其响应曲线与下水箱的曲线有什么异同？并分析差异原因。
采用下水箱做实验，，其滞后时间会更短，原因：因为水的回路变的更短，其响应曲线会上升的更快2． 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？（1）改变比例度会使调节器的参数改变，这可能让系统稳定性受一定程度的影响，增大比例度会使得其超调量增大，使得系统变得不稳定。
（2）改变积分时间会使得系统的精度提高，但是可能造成积分饱和。
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分析：系统在阶跃扰动作用下，当比例系数较大时，系统的静态误差也较大，这是因为比例系数会加大幅值；再加入积分后，系统的静态误差明显减小，但调节时间延长，因为微分具有超前的作用，增加系统的稳定度。
4.比较不同PID参数对系统的性能产生的影响书上10页5.分析P,PI,PD,PID四种控制规律对本实验系统的作用P:是基本的控制作用，比例调节对控制作用和扰动作用的响应都很快但会带来余差PI：PI调节中调节快速抵消干扰的影响，同时利用I调节消除残差，但是I调节会降低系统的稳定性。
PD:由于微分的超前作用，能增加系统的稳定度，振荡周期变短，减小了误差，但是微分抗干扰能力，且微分过大，易导致调节阀动作向两端饱和。
过控实验报告
综合实践实验报告（过程控制部分）班级：姓名：学号：日期：一. 实验目的:1、熟悉A3000实验装置及过程控制实训装置的工艺流程。
2、熟悉使用浙大中控DCS系统，了解DCS系统的工作原理。
3、重点掌握使用DCS系统组态软件进行组态的工作流程。
4、在A3000实验装置或过程控制实训装置上完成水箱液位自动控制系统的设计与分析。
5、深入理解控制器参数的调整原理。
二.实验内容:1．熟悉工艺流程，绘制装置流程图。
2．熟悉浙大中控DCS的设计环境及控制站组态、整合熟悉浙大中控DCS的系统组态和运行的环境，掌握如下内容：（1）如何进入组态环境。
（2）载入组态、选择组态、新建组态的含义。
（3）新建一个组态，名称为综合实验（各组相同），将组态文件保存在D:\综合实验文件夹下3．系统组态工作流程3.1主控制卡组态主控制卡组态方法：点击菜单命令[总体信息/主机设置]或是在工具栏中点击[主机]图标将弹出主机设置界面。
主机设置界面分主控制卡设置界面和操作站设置界面。
主控制卡设置界面用于完成控制站（主控卡）设置；操作站设置界面用于完成操作站（工程师站与操作员站）设置。
点击主机设置界面下方的主控制卡标签可进入相应的设置界面。
表1 主控制卡组态参数表以上参数仅供参考，在实验中要根据本组实际情况合理选择参数（以下同）。
主控制卡组态完成之后，就可以进行系统编译和运行的工作了（如果不能编译，请添加操作小组-详见操作小组组态）。
系统编译：系统组态完成后，可以对系统进行编译，编译分为总体编译、控制站编译、快速编译三种类型，在实验中可以体会三种编译方法的区别。
系统编译完成后，既可以运行。
系统运行：当系统未完成下载和传送的操作时，系统只能处于仿真运行状态，此时运行系统需要在运行初始界面中选中[仿真运行]。
在仿真运行状态下，系统数据均是模拟生成的，用户无法控制。
在此画面中，还需要选择需要运行的系统。
3.2 控制站I/O组态在主控制卡组态完成之后，控制站I/O组态的顺序为数据转发卡组态、I/O卡件组态、I/O点组态以及控制方案组态四个部分。
过控实验指导
过控实验指导本章开始进⾏控制系统设计。
主要是单回路PID设计，其中PID参数的调整是⼀个⾮常⿇烦的⼯作，同学们需要不断总结经验。
实验1 单闭环流量控制实验⼀、实验⽬的1、掌握单回路控制的特点2、了解PI控制特点，以及对控制效果的评价。
3、掌握通过调节阀控制流量的原理和操作。
⼆、实验设备A3000现场系统，任何⼀个控制系统。
三、实验原理与介绍1、单回路控制逻辑调节阀流量控制实验逻辑关系如图5-1所⽰。
FIC指⽤于流量的调节器，这个调节器可能是智能仪表，也可以是计算机上的PID调节器，也可以是PLC中的PID调节器。
类似的TIC就是⽤于温度控制的调节器。
图5-1 流量计流量定值控制实验该控制逻辑是⼀个经典的单回路流量控制系统。
单回路调节系统⼀般指在⼀个调节对象上⽤⼀个调节器来保持⼀个参数的恒定，⽽调节器只接受⼀个测量信号，其输出也只控制⼀个执⾏机构。
本系统所要保持的恒定参数是管道流量，即控制的任务是控制流量等于给定值所要求的⼤⼩。
根据控制框图，这是⼀个闭环反馈型单回路流量控制，采⽤PID控制。
当调节⽅案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，⼀个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很⼤的关系。
合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。
反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。
因此，当⼀个单回路系统组成好以后，如何整定好控制器参数是⼀个很重要的实际问题。
⼀个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是⼗分重要的⼯作。
⼀般⾔之，⽤⽐例(P)调节器的系统是⼀个有差系统，⽐例度δ的⼤⼩不仅会影响到余差的⼤⼩，⽽且也与系统的动态性能密切相关。
⽐例积分(PI)调节器，由于积分的作⽤，不仅能实现系统⽆余差，⽽且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。
⽐例积分微分(PID)调节器是在PI调节器的基础上再引⼊微分D的作⽤，从⽽使系统既⽆余差存在，⼜能改善系统的动态性能(快速性、稳定性等)。
杭电过程控制实验报告
一、实验目的1. 理解过程控制的基本原理和方法；2. 掌握过程控制系统的设计、调试与优化；3. 熟悉过程控制实验设备的使用方法；4. 提高实际操作能力，培养团队合作精神。
二、实验原理过程控制是利用自动化仪表和计算机对工业生产过程中的各种参数进行检测、控制和调节的一种技术。
本实验主要涉及以下原理：1. PID控制算法：PID控制器是一种模拟控制器，它通过比例、积分、微分三个环节对被控对象的输出进行调节，以达到预期的控制效果。
2. 过程控制系统：过程控制系统由被控对象、控制器、执行机构和反馈环节组成。
控制器根据反馈环节的信号对执行机构进行调节，使被控对象达到预期的控制目标。
三、实验设备1. 过程控制实验台；2. 计算机及上位机软件；3. 数据采集卡；4. 控制器、执行机构和传感器等。
四、实验内容1. PID控制器参数整定：通过改变PID控制器的比例、积分、微分参数，观察被控对象的响应，寻找最佳参数组合。
2. 过程控制系统仿真：利用上位机软件，对过程控制系统进行仿真，分析系统性能。
3. 实验数据分析：对实验数据进行处理和分析，得出结论。
五、实验步骤1. 熟悉实验台设备和上位机软件的操作；2. 搭建实验系统，包括被控对象、控制器、执行机构和传感器等；3. 设置实验参数，包括PID控制器参数、采样时间等；4. 进行PID控制器参数整定，观察被控对象的响应；5. 利用上位机软件对过程控制系统进行仿真，分析系统性能；6. 对实验数据进行处理和分析，得出结论。
六、实验结果与分析1. PID控制器参数整定结果通过实验，得到PID控制器参数如下：比例系数Kp：120积分时间Ti：150微分时间Td：10整定后的系统在2秒内达到稳态，稳态误差为0，动态性能较满意。
2. 过程控制系统仿真结果通过仿真，得到以下结果：系统在0.5秒内达到稳态，稳态误差为0，动态性能较满意。
3. 实验数据分析根据实验数据，分析如下：（1）PID控制器参数对系统性能的影响比例系数Kp：增大Kp，系统动作灵敏，响应速度加快，但过大会使振荡次数增加，系统趋向不稳定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一：一阶单容上水箱对象特性测试实验一、实验目的1）、熟悉单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。
2）、根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。
二、实验设备AE2000A型过程控制实验装置，万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、实验连接线。
三、系统结构框图单容水箱如图2-1-1所示：图2-1-1单容水箱系统结构图四、实验原理阶跃响应测试法是系统在开环运行条件下，待系统稳定后，通过调节器或其他操作器，手动改变对象的输入信号（阶跃信号）。
同时，记录对象的输出数据或阶跃响应曲线，然后根据已给定对象模型的结构形式，对实验数据进行处理，确定模型中各参数。
图解法是确定模型参数的一种实用方法，不同的模型结构，有不同的图解方法。
单容水箱对象模型用一阶加时滞环节来近似描述时，常可用两点法直接求取对象参数。
如图2-1-1所示，设水箱的进水量为Q1，出水量为Q2，水箱的液面高度为h，出水阀V2固定于某一开度值。
根据物料动态平衡的关系，求得：（2-1-1）在零初始条件下，对上式求拉氏变换，得：（2-1-2）式中，T为水箱的时间常数（注意：阀V2的开度大小会影响到水箱的时间常数），T=R2*C，K=R 2为过程的放大倍数，R 2为V 2阀的液阻，C 为水箱的容量系数。
令输入流量Q 1（S ）=R 0/S ，R 0为常量，则输出液位的高度为：（2-1-3）即h(t)=KR 0(1-e -t/T )（2-1-4）当t →∞时，h （∞）=KR 0；当t=T 时，则有：h(T)=KR 0(1-e -1)=0.632KR 0=0.632h(∞)因而有K=h （∞）/R 0=输出稳态值/阶跃输入（2-1-5）式（2-1-2）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2-1-2所示。
当由实验求得图2-1-2所示的阶跃响应曲线后，该曲线上升到稳态值的63%所对应时间，就是水箱的时间常数T ，该时间常数T 也可以通过坐标原点对响应曲线作切线，切线与稳态值交点所对应的时间就是时间常数T ，其理论依据是：0000()()tT t t dh t KR KR h e dtTT T-==∞===（2-1-6）h1( t ) h1(∞ ) 0.63h1(∞)0 T图2-1-2 阶跃响应曲线五、实验内容和步骤 1．设备的连接和检查1) 检查电源开关是否关闭。
2) 关闭阀22，将AE2000A 实验对象的储水箱灌满水（至最高高度）。
3) 打开以丹麦泵、电动调节阀、涡轮流量计组成的动力支路至上水箱的出水阀门：阀1、阀4、阀6，关闭动力支路上通往其他对象的切换阀门：阀2、阀10、阀17、阀20。
4) 打开上水箱的出水阀8至适当开度。
2. 系统连线1) 电源控制板上的三相电源、单相Ⅰ的空气开关、单相泵电源开关在关的位置。
2) 电动调节阀的～220V 电源开关打在关的位置。
3) 智能调节仪的～220V电源开关打在关的位置。
4) 如图2-1-3所示：将I/O信号接口板上的上水箱液位的钮子开关打到OFF位置。
5) 将上水箱液位＋（正极）接到任意一个智能调节仪的1端（即RSV的＋极），上水箱液位－（负极）接到智能调节仪的2端（即RSV的负极）。
6) 将智能调节仪的4～20mA输出端的7端（即＋极）接至电动调节阀的4～20mA输入端的＋端（即正极），将智能调节仪的4～20mA输出端的5端（即－极）接至电动调节阀的4～20mA输入端的－（即负极）。
图2-1-3实验接线图3．启动实验装置1) 将实验装置电源插头2接到380V的三相交流电源。
2) 打开电源三相带漏电保护空气开关,电压表指示380V。
3) 打开总电源钥匙开关，按下电源控制屏上的启动按钮，即可开启电源。
4．实验步骤1) 开启单相Ⅰ空气开关，根据仪表使用说明书和液位传感器使用说明调整好仪表各项参数，仪表输出方式设为手动输出，初始值为0。
2) 启动计算机MCGS组态软件，进入实验系统相应的实验如图2-1-4所示：3) 双击设定输出按钮，进行设定输出值的大小，或者在仪表手动状态下，按住仪表的STOP键将仪表的输出值上升到所想设定的值，这个值根据阀门开度的大小来给定，一般初次设定值<25。
开启单相泵电源开关，启动动力支路。
将被控参数液位高度控制在20%处（一般为7cm）。
图2-1-4实验软件界面4) 观察系统的被调量：上水箱的水位是否趋于平衡状态。
若已平衡，应记录调节仪输出值，以及水箱水位的高度h1和智能仪表的测量显示值并填入表2-1-1。
表2-1-15) 迅速增加仪表手动输出值，增加5%的输出量，记录此引起的阶跃响应的过程参数，填入表2-1-2。
可在上位软件上获得，以此数据绘制变化曲线。
表2-1-26) 直到进入新的平衡状态。
再次记录平衡时的下列数据，并填入表2-1-3：表2-1-37) 将仪表输出值调回到步骤5）前的位置，再用秒表和数字表记录由此引起的阶跃响应过程参数与曲线。
填入表2-1-4：表2-1-48) 重复上述实验步骤。
六、实验报告要求1) 推导式（2-1-1）。
2) 作出一阶环节的阶跃响应曲线。
3) 根据实验原理中所述的方法，求出一阶环节的相关参数。
七、注意事项1) 做本实验过程中，阀8不得任意改变开度大小。
2) 阶跃信号不能取得太大，以免影响正常运行；但也不能过小，以防止对象特性的不真实性。
一般阶跃信号取正常输入信号的5%～15%。
3) 在输入阶跃信号前，过程必须处于平衡状态。
八、思考题1) 在做本实验时，为什么不能任意变化阀8的开度大小？2) 用两点法和切线法对同一对象进行参数测试，它们各有什么特点?3) 实验中仪表测量值的误差对参数计算结果有无影响？请述理由。
实验二：二阶双容下水箱对象特性测试实验一、实验目的1)、熟悉双容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。
2）、根据由实际测得的双容液位阶跃响应曲线，分析双容系统的飞升特性。
二、实验设备AE2000A 型过程控制实验装置，上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、实验连接线。
三、原理说明图2-2-1双容水箱系统结构图如图2-2-1所示：这是由两个一阶非周期惯性环节串联起来，被调量是第二水槽的水位h 2。
当输入量有一个阶跃增加∆Q 1时，被调量变化的反应曲线如图2-2-2所示的∆h 2曲线。
它不再是简单的指数曲线，而是呈S 形的一条曲线。
由于多了一个容器,就使调节对象的飞升特性在时间上更加落后一步。
在图中S 形曲线的拐点P 上作切线，它在时间轴上截出一段时间OA 。
这段时间可以近似地衡量由于多了一个容量而使飞升过程向后推迟的程度，因此称容量滞后，通常以τC 代表之。
设流量Q 1为双容水箱的输入量，下水箱的液位高度h 2为输出量，根据物料动态平衡关系，并考虑到液体传输过程中的时延，其传递函数为：2112()()* ()(*1)(*1)sH S K G S Q S T S T S e τ-==++(2-2-1)式中 K=R 3，T 1=R 2C 1，T 2=R 3C 2，R 2、R 3分别为阀V 2和V 3的液阻，C 1和C 2分别为上水箱和下水箱的容量系数。
由式中的K 、T 1和T 2须从由实验求得的阶跃响应曲线上求出。
具体的做法是在图2-2-3所示的阶跃响应曲线上取：图2-2-2变化曲线图2-2-3阶跃响应曲线1) h 2（t ）稳态值的渐近线h 2(∞)；2) h 2（t ）|t=t1=0.4 h 2(∞)时曲线上的点A 和对应的时间t 1； 3) h 2（t ）|t=t2=0.8 h 2(∞)时曲线上的点B 和对应的时间t 2。
然后，利用下面的近似公式计算式（2-2-1）中的参数K 、T1和T2。
其中：2()K O h R ∞==输入稳态值阶跃输入量（2-2-1） 4)1212t t T T 2.16++≈1212122T T (1.740.55) (T T )t t ≈-+（2-2-2） 对于式（2-2-1）所示的二阶过程，0.32<t 1/t 2<0.46。
当t 1/t 2=0.32时，为一阶环节； 当t 1/t 2=0.46时，过程的传递函数：G(S)=K/(TS ＋1)2（此时T 1=T 2=T=(t 1＋t 2)/2* 2.18 ） （2-2-3）四、实验步骤 1．设备的连接和检查1) 检查电源开关是否关闭。
2) 开通以丹麦泵、电动调节阀、涡轮流量计以及上水箱出水阀1、阀4、阀6、阀8所组成的水路系统;关闭通往其他对象的切换阀10、阀20、阀17。
3) 将下水箱的出水阀9开至适当开度。
2．系统连线接线如图2-2-4所示。
1) 电源控制板上的三相电源、单相Ⅰ的空气开关、单相泵电源开关在关的位置。
2) 电动调节阀的～220V电源开关打在关的位置。
3) 智能调节仪的～220V电源开关打在关的位置。
4) 将下水箱液位＋接到任意一个智能调节仪的信号输入端1（即RSV的＋极），下水箱液位－（负端）接到智能调节仪的2端（即RSV的－极）。
5) 将智能调节仪的～20mA输出端的7端（即＋极）接至电动调节阀的4～20mA输入端的＋端（即正极），将智能调节仪的4～20mA输出端的5端（即－极）接至电动调节阀的4～20mA输入端的－（即负极）。
图2-2-4实验接线图3．启动实验装置1) 将实验装置电源插头接到380V的三相交流电源。
2) 打开电源三相带漏电保护空气开关，电压表指示380V。
3) 打开总电源钥匙开关，按下电源控制屏上的启动按钮，即可开启电源。
4．实验步骤1) 开启单相Ⅰ空气开关，下水箱液位传感器输出信号为1～5V电压信号，调整好仪表输入规格参数与其他各项参数，开始校准液位传感器的零位和增益，仪表输出方式设为手动输出，初始值为0。
2) 启动计算机，进入实验系统相应的实验，界面如图2-2-5所示。
3) 开启单相泵电源开关，启动动力支路，手动将仪表的输出值迅速上升到小于等于10，将被控参数液位高度控制在30%处（一般为5cm）。
4) 观察系统的被调量——水箱的水位是否趋于平衡状态。
若已平衡，应记录调节仪输出值、水箱水位的高度h2和智能仪表的测量显示值并填入表2-2-1。
表2-2-1图2-2-5实验软件界面5) 迅速增加仪表手动输出值，增加10%的输出量，记录此引起的阶跃响应的过程参数，填入表2-2-2，可在上位软件上获得各项参数和数据，并绘制过程变化曲线。
表2-2-26) 直到进入新的平衡状态。
再次记录测量数据，并填入表2-2-3：表2-2-37) 将仪表输出值调回到步骤5）前的位置，再用秒表和数字表记录由此引起的阶跃响应过程参数与曲线。
填入2-2-4表：表2-2-48) 重复上述实验步骤。