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水箱液位定值控制实验一、实验目的：1．了解单容液位定值控制系统的结构与组成。2．掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定方法。

二、实验内容：

水箱液位定值控制，绘制液位阶跃响应曲线。

三、实验原理：84467

实验系统流程图如下图所示。被控量为液位水箱的液位高度，实验要求水箱的液位稳定在给定值的2%～5%范围内。本装置中液位传感器检测水箱的液位高度，作为控制器的反馈信号，本实验选用浮球液位计作为测量液位的反馈信号，与给定量比较后取得差值，调节器根据偏差来控制电动调节阀的开度，以达到控制水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制，系统的调节器应为PI或PID控制，一般在变化量较快的液位、流量和压力控制参数中，不采用微分控制，微分虽然可以改善动态调节效果，但其对变化较快参数的抗干扰能力较差。

图1 水箱液位定值控制实验原理图

四、实验组织运行要求

根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课、分组开放运行形式。

五、实验条件

1。 流体性能综合控制实验台    2。 秒表       3。 温度计 

图2 实验装置及管路支架布置示意图

六、实验步骤：论文网

1．实验之前先将储水箱中贮足水量，一般超出储水箱容积的4/5，然后将手动阀门关闭；

2．打开控制装置操作界面，打开实验装置控制箱的空气开关，给所有仪表上电，将泵1及泵2电源开关打开；

3．将控制主界面上PID开关打开，并手动输入给定控制液位高度，任意选用以下四种离心泵运行方式中的一种，进行水箱液位控制:

1)离心泵1 离心泵2并联工作（P03关闭，P01、P02、P04打开）

2)离心泵1 离心泵2串联工作（P01、P02关闭，P03、P04打开）

3)离心泵1单独工作（P02、P03关闭，P01、P04打开）

4)离心泵2单独工作（P01、P03关闭， P02、P04打开）

    4。离心泵稳定工作时，给定一定的液位控制高度，当液位稳定于给定值的2%～5%范围内，且不在超出这个范围后，通过以下几种方式加干扰：

① 突增（或突减）仪表设定值的大小，使其有一个正（或负）阶跃增量的变化（内部扰动）； 

② 将电动调节阀旁路P04开至适当开度（外部扰动）；

③ 改变关联管路的阀门以对系统加入外部扰动，但注意外部扰动加入量应合理，不宜破坏系统的平衡，超出控制系统的调节能力范围。

以上几种干扰均要求扰动量为控制量的5％～15％，干扰过大可能造成水箱中水溢出或系统不稳定。

5。分别记录下水箱上升△h所需要的时间△t。

6。用描点法画出系统的阶跃响应曲线。

七、实验报告要求

1．画出单容水箱液位定值控制实验的系统方框图。

2．用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。