过程控制系统实验报告
过程控制实验的实训报告
一、实训目的通过本次过程控制实验实训，使我对过程控制的基本原理、系统组成、控制策略以及实际应用等方面有一个全面的认识，提高我运用理论知识解决实际问题的能力。
同时，通过实验操作，掌握实验设备的使用方法，培养我的动手能力和团队协作精神。
二、实训内容1. 实验设备本次实验使用的设备包括：过程控制系统实验台、传感器、执行器、控制器、计算机等。
2. 实验内容（1）过程控制系统基本原理及组成（2）传感器特性及测量方法（3）执行器特性及控制方法（4）控制器特性及控制策略（5）过程控制系统设计及应用三、实验步骤1. 观察实验设备，了解其组成及功能。
2. 搭建实验系统，连接传感器、执行器、控制器等。
3. 根据实验要求，设置控制器参数，实现过程控制。
4. 观察实验现象，分析实验结果，调整控制器参数，优化控制效果。
5. 实验结束后，整理实验数据，撰写实验报告。
四、实验结果与分析1. 实验现象通过搭建实验系统，观察实验现象，发现当控制器参数设置合理时，系统能够实现稳定的控制效果。
2. 实验结果（1）传感器输出信号与被测参数之间的关系符合线性关系。
（2）执行器响应速度快，控制精度高。
（3）控制器参数对系统控制效果有显著影响。
3. 实验分析（1）传感器在过程控制系统中起到采集被测参数的作用，其输出信号与被测参数之间的关系符合线性关系，为后续控制策略的制定提供了基础。
（2）执行器作为控制系统的输出环节，其响应速度快、控制精度高，对系统控制效果有重要影响。
（3）控制器参数的设置对系统控制效果有显著影响，合理设置控制器参数可以提高控制效果。
五、实训体会1. 通过本次实训，我对过程控制的基本原理、系统组成、控制策略以及实际应用等方面有了更深入的了解。
2. 实验过程中，我掌握了实验设备的使用方法，提高了自己的动手能力。
3. 实验过程中，我学会了与团队成员沟通协作，提高了自己的团队协作精神。
4. 实验过程中，我认识到理论知识与实际应用之间的联系，为今后学习和工作打下了基础。
过程控制实验报告
过程控制系统实验学院机电工程学院班级 ****** 学号 ******** 姓名 ******** 老师韩保君第一节一阶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Q 1，手动阀V 1和V 2的开度都为定值，Q 2为水箱中流出的流量。
根据物料平衡关系，在平衡状态时动态时，则有式中V 为水箱的贮水容积，dtdV 为水贮存量的变化率，它与H 的关系为A 为水箱的底面积。
把式（3）代入式（2）得基于RS为阀V2的液阻，则上式可改写为式中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。
若令Q1（S）=R0/S,R=常数，则式（5）可改为对上式取拉氏反变换得当t—>∞时，h（∞）=KR，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)=0.632KR=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，由响应曲线求得K和T后，就能求得单容水箱的传递函数。
如果对象的阶跃响应曲线为图2-3，则在此曲线的拐点D处作一切线，它与时间轴交于B点，与响应稳态值的渐近线交于A点。
图中OB即为对象的滞后时间τ，BC为对象的时间常数T，所得的传递函数为四、实验内容与步骤1．按图2-1接好实验线路，并把阀V1和V2开至某一开度，且使V1的开度大于V2的开度。
过程控制系统课程设计报告报告实验报告1
过程控制系统课程设计报告报告实验报告成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》名称：单容水箱液位过程控制班级：2011级自动化过程控制方向姓名：学号：目录前言一．过程控制概述 (2)二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3)三．系统组成与工作原理 (5)（一）外部组成 (5)（二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5)（三）其它模块和功能 (8)四．调试过程 (9)（一）P调节 (9)（二）PI调节 (10)（三）PID调节 (11)五．心得体会 (13)前言现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。
首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。
通过对基础训练设施的集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。
其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。
为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。
应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。
第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。
以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。
本次工程实践就是针对单容水箱液位进行恒高度控制通过调试，来熟悉THJ-2型高级过程控制实验装置。
通过本次工程实践，来熟悉工业过程控制的工作流程以及其控制原理。
过程控制实验报告
过程控制实验报告过程控制实验报告引言：过程控制是一种重要的工程控制方法，广泛应用于工业生产、环境保护、交通运输等各个领域。
本实验旨在通过对过程控制的实际操作，理解和掌握过程控制的基本原理和方法。
一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建一个简单的过程控制系统，了解过程控制的基本概念和原理，并通过实际操作掌握过程控制的方法和技巧。
二、实验装置和原理实验所用的装置是一个温度控制系统，由温度传感器、控制器和执行器组成。
温度传感器负责测量温度，控制器根据测量值与设定值的差异来控制执行器的动作，从而实现温度的控制。
三、实验步骤1. 将温度传感器安装在被控温度区域，并连接到控制器上。
2. 设置控制器的参数，包括设定值、比例系数、积分时间和微分时间等。
3. 打开控制器，开始实验。
观察温度的变化过程，并记录实验数据。
4. 根据实验数据分析控制效果，并对控制器的参数进行调整，以达到更好的控制效果。
5. 重复步骤3和4，直到达到满意的控制效果。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们观察到温度的变化过程，并记录了实验数据。
通过对实验数据的分析，我们可以评估控制效果的好坏，并对控制器的参数进行调整。
五、实验总结与体会通过本次实验，我们深入了解了过程控制的基本原理和方法。
实践操作使我们更加熟悉了过程控制的过程和技巧。
同时，我们也体会到了过程控制在工程实践中的重要性和应用价值。
六、实验改进与展望本次实验中，我们采用了简单的温度控制系统进行实验。
未来可以进一步扩展实验内容，涉及到其他参数的控制，如压力、流量等，以更全面地了解过程控制的应用。
结语：过程控制是一门重要的工程学科，对于提高生产效率、保护环境、提升产品质量等方面具有重要意义。
通过本次实验，我们对过程控制的原理和方法有了更深入的理解，为今后的工程实践打下了坚实的基础。
希望通过不断学习和实践，我们能够在工程领域中运用过程控制的知识，为社会发展做出更大的贡献。
先进过程控制系统报告
先进过程控制系统实验报告过程控制系统实验 (2)实验二传感器、执行器实验 (2)实验三系统动态特性的测试 (3)实验四液位单回路控制系统的设计及参数整定 (4)仿真实验 (5)实验二过程参数PID控制仿真 (5)实验三复杂过程对象PID控制仿真 (8)实验四非线性控制时滞系统迭代学习控制算法仿真 (10)实验五利用输入-输出的模型参考自适应控制系统的设计与仿真 (13)过程控制系统实验实验二传感器、执行器实验3、流量传感器的测试思考题1、用传感器测量过程变量的准确性如何？如果有误差，可以采取什么方法进行修正？答：实验显示，使用传感器测量过程变量准确度较高，迟滞短，能较好的跟踪变量的变化。
误差修正：对于变化缓慢的变量可以在很短的时间能多次测量取平均值；可以对传感器输出信号进行滤波去噪，及数据平滑等预处理减小误差。
实验三系统动态特性的测试h (mm) 120 160 200 240Q（l/min） 1.599 2.338 3.507 7.014 OR54.13 36.07 11.412R33.872其中水箱的截面积mm=。
190⨯A175mmW(S=)思考题1、分析可能造成模型不准确的原因。
答：实验过程中，将出水阀旋转至固定位置，随着水位变化的不同实际出水速度与液位高低变化不是线性关系，水位差越大，水流速度差别也越大，而设计的模型是按照线性关系进行设计的。
此外，该液位传感器测量的是某一点液体表面至容器底部的距离，而由于液体表面波动较剧烈，测量的结果有较大抖动，无法很好地测量液位高度，引入较大误差。
实验四 液位单回路控制系统的设计及参数整定2、根据液位对象的数学模型，选择系统的采样周期 =S T 0.5 s 。
3思考题1、在控制过程中遇到了哪些问题，你是如何解决的？为了提高控制效果，你在控制算法上还采取了哪些措施？答：液位测量过程中，液位传感器测量水表面高度，由于水面波动较大，测量结果有较大抖动；为了降低因水面波动造成的测量偏差，减去超调量，将检测的液位高度统一加上10mm 作为测量值进行控制，当液位快达到指定高度时便减小进水阀门，减小超调量，减小稳定时间。
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。
浙工大过程控制实验报告
PI
PID
无差度
稳态有差
稳态无差
稳态无差
动态性能
P越大上升时间越短
I作用越强使得动态品质变差
D作用总是阻止系统被调量的变化
六、思考题
1）、试定性地分析三种调节器的参数P、（P、Ti）和（P、Ti和Td）的变化对控制过程各产生什么影响？
答：P调节器：
P与稳态误差有关，P越大稳态误差越小，但是P不能消除稳态误差，P越大响应越快，甚至有可能使系统震荡。
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）。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图4-2中的曲线①、②、③所示。
态软件，进入主画面，然后进入实验四画面。
3) 在上位机软件界面用鼠标点击调出PID窗体框，用鼠标按下自动按钮，在“设定值”栏中输入设定的上水箱液位。
4)比例调节控制（P）
（1）设定给定值，调整P参数。
SV = 10cm
比例度
5
7
4
稳态值
8.0
7.2
8.3
(2)、选择合适的P、Ti和Td，使系统的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线。将过渡过程曲线拷屏。
锅炉汽包水位控制系统的设计过程控制系统实验报告
过程控制系统实验报告专业 xxxxxx班级 xxxxxxxxx学生姓名 xxxxxx学号 xxxxxxxx锅炉汽包水位控制系统设计一、控制要求设计一个汽包水位控制系统，使汽包水位维持在90CM，稳态误差±0,5CM，以满足生产要求。
二、完成的主要任务1.掌控锅炉生产蒸汽工及其工作流程2.对被控对象进行特性分析，画出汽包水位控制系统方框图和流程图3.选择被控参数和被控变量，说明其选择依据4.设计控制系统方案，如何选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标5.说明单回路控制系统4个环节的工作形式对控制过程6.对控制进行PID控制说明其参数整定理论7.对锅炉汽包水位进行simulink仿真，对参数进行整定，其仿真图要满足动态性能指标8.总结实验课程设计的经验和收获过程控制系统实验报告............................... - 0 -第一章锅炉汽包水位控制系统的组成原理............ - 3 -1.1 概述............................................ - 3 -1.2 锅炉生产蒸汽工艺简述 ............................ - 4 -1.3 锅炉生产蒸汽工作流程 ............................ - 4 - 第二章锅炉汽包水位控制系统的方案设计............... - 5 -2.1 对被控对象进行特性分析 ............................ - 5 -2.2汽包水位控制系统方框图和流程图..................... - 6 -2.2.1 液位控制系统的方框图.................................. - 6 -2.2.2 液位控制系统的方案图.................................. - 6 -2.3选择被控参数和被控变量............................. - 7 -2.4选择检测仪表，说明其选择原则和仪表性能指标 ......... - 7 -2.4.1传感器、变送器选择 ..................................... - 8 -2.4.2执行器的选择........................................... - 8 -2.4.3关于给水调节阀的气开气关的选择。
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过程控制及检测装置硬件结构组成认识，控制方案的组成及控制系统连接过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。
本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人材为出发点。
实验对象采用当今工业现场常用的对象，如水箱、锅炉等。
仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪，上位机监控软件采用MCGS 工控组态软件。
对象系统还留有扩展连接口，扩展信号接口便于控制系统二次开辟，如PLC 控制、DCS 控制开辟等。
学生通过对该系统的了解和使用，进入企业后能很快地适应环境并进入角色。
同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开辟的平台。
本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC 三部份组成。
由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接， 4.5 千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成)，压力容器组成。
用，透明度高，有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。
水箱结构新颖，内有三个槽，分别是缓冲槽、工作槽、出水槽，还设有溢流口。
二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。
锅炉采用不锈钢精致而成，由两层组成：加热层(内胆)和冷却层(夹套)。
做温度定值实验时，可用冷却循环水匡助散热。
加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度，可做温度串级控制、前馈－反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。
采用不锈钢做成，一大一小两个连通的容器，可以组成一阶、二阶单回路压力控制实验和双闭环串级定值控制等实验。
整个系统管道采用不锈钢管连接而成，彻底避免了管道生锈的可能性。
为了提高实验装置的使用年限，储水箱换水可用箱底的出水阀进行。
检测上、下二个水箱的液位。
其型号：FB0803BAEIR，测量范围：0~1.6KPa，精度：0.5 。
输出信号：4~20mA DC。
LWGY－6A，公称压力：6.3MPa，精度：1.0％，输出信号：4~20mA DC本装置采用了两个铜电阻温度传感器，分别测量锅炉内胆、锅炉夹套的温度。
经过温度传感器，可将温度信号转换为4~20mA DC 电流信号。
用来检测压力容器内气体的压力大小。
其型号：DBYG-4000A/ST2X1，测量范围：0.6~3.5Mpa 连续可调，精度：0.2，输出信号为4~20mA型号为QZD-1000，输入信号为4~20mA DC，输出信号：20~100Ka 气压信号，输出用来驱动气动调节阀。
气动薄膜小流量调节阀：用来控制压力回路流量的调节。
型号为ZMAP－100，输入信号为4~20mA DC 或者0~5V DC，反馈信号为4~20mA DC。
气源信号压力：20~100Kpa，流通能力：0.0032。
阀门控制精度：0.1％~0.3％，环境温度：－4~ ＋200℃。
采用可控硅移相触发装置，输入控制信号0~5V DC 或者4~20mADC 或者10K 电位器，输出电压变化范围：0~220V AC，用来控制电加热管加热。
UPA90，流量为30 升／分，扬程为8 米，功率为180W。
本实验装置配备有智能调节仪、计算机控制、PLC 控制及计算机网络控制。
PID 自整定数字/光柱智能调节仪，型号为SWP-S80。
具备位式调节和人工智能调节功能，手动调节、手动自整定及位置比例输出功能，多种报警模式及变送、通讯等功能。
环比值控制实验。
我公司的实验台采取了如下保护措施：控制屏电源由交流接触器通过起、停按钮进行控制；进线电源首先经过符合国家标准的电流型漏电保护器，漏电流小于 30mA；高压接线柱和高压导线均采用特殊设计的结构。
除了人身安全保护，为了保护实验的正常进行，电源、仪表、仪器、实验中需要的各种元器件都采取了有效的保护措施。
为解决实验中高压交流电源发生短路，我们采取了如下措施：在高压交流电源的输出端接入小型断路器(即过流保护器) ，一旦发生过流或者短路，小型断路器即将动作，切断主电源，避免烧毁调压器。
智能调节仪面板、比值器，装置外线端子通过面板上插孔引出。
该面板的主要作用是将各传感器检测及执行器控制信号同面板上插口相连，在与被控对象相连，有利于学生进行各种控制实验。
2、控制对象中包含真正的压力控制对象，可以完成压力控制实验。
3、控制对象采用网络版MCGS 全中文工控组态软件，可以容纳多组学生实验。
4、系统具有多元化的控制参数和控制方案。
该系统通过管路上的阀门切换和对信号接线板上的信号的连接组合来实现的。
5、采用标准的工业自动化仪表和柔性化工艺设备，使得该装置具有开放性、兼容性、和可升级性。
6、采用双容水箱系统，实现液位控制的多样性。
7、实验对象部份采用不锈钢结构，工作过程可见，有利于教学和维护。
8、系统开放性较好。
对象系统留有扩展连接口，以便进行DCS 控制。
MCGS (Monitor and Control Generated System，通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft(各种32 位Windows 平台上) 运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案。
2 ．了解系统各组成部份的功能及工作原理，各器件的输入输出之间的关系。
1)被控对象是指生产过程被控制的工艺或者装置2)传感器和变送器按生产工艺要求，被控对象有关控制参数通过自动控制以获得可靠信号，依靠传感器和变送器完成。
输出的就是被控量的测定值Z，送到控制器中。
3)控制器传感器或者变送器输出信号符合工艺要求，则控制器的输出不变，反之，将输出控制信号对系统进行控制。
传感器或者变送器的测量值Z 反馈到输入端和设定值r 比较，从而得到了一个偏差值e,根据控制算法进行运算，输出一个相对应的控制信号u 去推动执行器。
4)执行器执行器接收控制器的控制信号u 经变换或者放大后，推动控制阀5)控制器输出u，经执行器驱动控制阀，改变输入对象的控制量q，使被控量受到控制。
4．选择被控对象的被控量，设计其单回路控制路线连接图对象特性的求取方法通常有二种：一种是从工艺过程的变化机理出发，写出各种有关的平衡方程(如物料平衡方程、能量平衡方程等)，进而推导出被控对象的数学模型，得出其特性参数，再结合实际进行理论分析，这就是数学方法；另一种是通过对被控对象的实验测试求出其特性参数，即实验飞升曲线测定法。
由于此法较简单，于是在过程控制中得到了广泛地应用。
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、根据实验得到的阶跃响应曲线，用相应的方法确定被测对象特征参数 K,T 和传递函数。
对象的被控制量为上(中、下)水箱的液位H,控制量(输入量)为上(中、下)水箱进水阀流量Q1，上(中、下)水箱出水阀输出量为Q2，改变进水阀和出水阀的开度可以改变Q1、Q2 的大小。
根据动态物料平衡关系 (1) 式中V-水箱内水的贮水容积；dV/dt-水贮存量的变化率。
设水箱的横截面积为A，而A 是一个常数，则因为所以 (2)在静态时，dV/dt=0，Q1=Q2,当Q1 发生变化时，液位H 将随之变化，水槽出水口的液压也变化，流出量Q2 也发生变化。
假设变化量很小，可近似认为。
Rs 为阀V2的水阻，则(1)式可改写为即或者写作(4)式中T=ARs，K=Rs式(4)为单容水箱的传递函数。
若令，H1 为刚开始的稳态值，则式(4)可改写为对上式取拉氏逆变换得 (5)当时，于是有输出稳态值／阶跃输入当时，则有(5)表示，一阶惯性环节的响应曲线是一单调上升的指数函数。
当由实验得图2－1 所示的阶跃响应曲线后，该曲线达到稳态值的63.2%所对应的时间，就是水箱的时间常数T。
由响应曲线求得K 和T 后，就能求出单容水箱的传递函数。
所得的传递函数为：1、设计实验路线并接好，适当打开阀门。
2、开启总电源和相关仪表的电源。
3、上电后，启动计算机，运行MCGS 组态软件，进入本实验系统。
4、设置调节器为手动操作状态，通过调节器增/减的操作改变输出量的大小，使水箱的液位最终处于某一平衡位置。
5、待液位处于稳定后，手动操作调节器，使其输出有一个正(或者负)阶跃增量的变化(此增量不宜过大，以免水箱中水溢出)，经过一段时间后，水箱的液位进入新的平衡状态。
6、记下水箱液位的历史曲线和阶跃响应曲线。
1、做本实验时，为什么不能任意改变出水阀开度的大小？答：因为如果一开始进水阀的开度<出水阀的开度，那末系统永远无法达到平衡。
同时出水阀也决定了液位达到设定值所需时间的长短，所以记录数据前，应先调好出水阀开度的大小，才干快速达到平衡。
任意改变出水阀开度大小会对响应曲线造成干扰，从而使实验结果的误差变大。
2、用响应曲线法确定对象的数学模型时，其精度与哪些因素有关？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、由结构判断本实验对象是否有自平衡能力？是否与实验结果一致？答：有自平衡能力。
图 1 单容水箱单调上升指数曲线图 2 单容水箱特性的测试实时曲线通过实验所获得的特性曲线，图 1 为单容水箱单调上升指数曲线，当输入一个控制量为 35 时，水流通过水阀向水箱进水，由于单容水箱实验的数学模型为一阶惯性环节，因此所得的曲线为单调上升曲线，经过一段时间之后被控制量达到接近控制量的稳定值。
图 2 为在系统稳定时，通过调节器输入一个阶跃变化，则系统又进过一段时间后达到一个新的平衡点，因此产生如图所示的曲线变化。
1．熟悉双容水箱的数学模型及其阶越响应曲线2．根据实际测得双容水箱液位的阶越响应曲线，确定其传递函数被控对象有两个水箱串联链接，股称其为双容系统。
被控制量为下水箱的液位，显然，多了一个水箱，响应时间就滞后。
由 S 型曲线的拐点 P 出做一切线，它与时间轴的交点为 A，OA 表示对象相应的滞后时间。
至于双容对象两个惯性环节的时间常熟可按下述方法来确定。
在图 2-2.2 所示的阶越响应曲线上求取：然后，利用下面的近似公式计算式三、实验步骤1．接好实验路线。
2．开启总电源和相关仪表的电源3．商店后，启动计算机，运行 MCGS 组态软件，进入本实验系统。
4．先把调节器设置与手动状态，按调节器的增减，改变其输出值，是下水想的 液位处于某一平衡未知。
突增/突减调节器的手动输出量，使下水箱的液位由原 平衡位置开始变化，经过一段时间后，液位 进入新的平衡状态。
由上述两式求出 和 ，于是得双容(二阶)对象的传递函数：曲线上的电 Bhe 对应的时间时曲线上的点 C 对应的时间(1)(2) =5．用计算机实时记录的历史曲线和在阶跃扰动后的响应曲线。