第二节 双容

第二节 双容（串联）水箱特性的测试

一、实验目的

1．掌握双容（串联）水箱特性的阶跃响应曲线测试方法；

2．根据由实验测得双容液位的阶跃响应曲线，确定其特征参数K 、T 1、T 2及传递函数；

3．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备（同前）

三、原理说明

图2-5 双容（串联）水箱对象特性测试系统

(a)结构图 (b)方框图

由图2-5所示，被测对象由两个不同容积的水箱相串联组成，故称其为双容对象。自衡是指对象在扰动作用下，其平衡位置被破坏后，不需要操作人员或仪表等干预，依靠其自身重新恢复平衡的过程。根据本章第一节单容水箱特性测试的原理，可知双容水箱数学模型是两个单容水箱数学模型的乘积，即双容水箱的数学模型可用一个二阶惯性环节来描述：

G(s)=G 1(s)G 2(s)=)

1s T )(1s T (K 1s T k 1s T k 212211++=+?+ (2-9) 式中K ＝k 1k 2，为双容水箱的放大系数，T 1、T 2分别为两个水箱的时间常数。

本实验中被测量为下水箱的液位，当中水箱输入量有一阶跃增量变化时，两水箱的液位变化曲线如图2-10所示。由图2-10可见，上水箱液位的响应曲线为一单调上升的指数函数（图2-10 (a)）；而下水箱液位的响应曲线则呈S 形曲线（图2-10 (b)），即下水箱的液位响应滞后了，它滞后的时间与阀F1-10和F1-11的开度大小密切相关。

图2-6 双容水箱液位的阶跃响应曲线

（a ）中水箱液位 （b ）下水箱液位

双容对象两个惯性环节的时间常数可按下述方法来确定。在图2-11所示的阶跃响应曲线上求取：

(1) h 2（t ）|t=t1=0.4 h 2(∞)时曲线上的点B 和对应的时间t 1；

(2) h 2（t ）|t=t2=0.8 h 2(∞)时曲线上的点C 和对应的时间t 2。

图2-7 双容水箱液位的阶跃响应曲线

然后，利用下面的近似公式计算式

阶跃输入量

输入稳态值=∞=O h x )(K 2 (2-10) 2.16

t t T T 2121+≈+ (2-11) )55.074.1()T (T T T 2

122121-≈+t t (2-12) 0.32〈t 1/t 2〈0.46

由上述两式中解出T 1和T 2，于是得到如式（2-9）所示的传递函数。

在改变相应的阀门开度后，对象可能出现滞后特性，这时可由S 形曲线的拐点P 处作一切线，它与时间轴的交点为A ，OA 对应的时间即为对象响应的滞后时间τ。于是得到双容滞后（二阶滞后）对象的传递函数为：

G （S ）=

)

1)(1(21++S T S T K S e τ- (2-13) 四、实验内容与步骤 本实验选择左上水箱和左下水箱串联作为被测对象。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2全开，将左上水箱出水阀门F1-9、左下水箱出水阀门F1-11开至适当开度（要求F1-9开度稍大于F1-11的开度），其余阀门均关闭。

（一）、智能仪表控制

1．将SA-12挂件挂到屏上，并将挂件的通讯线插头插入屏内RS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口1，并按照本章第一节控制屏接线图连接实验系统。

2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V 开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，合上空气开关，给智能仪表及变频器上电。

3．打开上位机MCGS 组态环境，打开“THKGK-3型智能仪表控制系统”工程，然后进入MCGS 运行环境，在主菜单中点击“实验二、双容(串联)自衡水箱对象特性测试”

，进

入“实验二”的监控界面。

4．通过调节仪表将输出值设置为一个合适的值（一般为最大值的50%～70%，不宜过大，以免水箱中水溢出）。

5．启动变频器，磁力驱动泵上电打水，适当增加/减少智能仪表的输出量，使下水箱的液位处于某一平衡位置，记录此时的仪表输出值和液位值。

6．液位平衡后，突增（或突减）仪表输出量的大小，使其输出有一个正（或负）阶跃增量的变化（即阶跃干扰，此增量不宜过大，以免水箱中水溢出），于是水箱的液位便离开原平衡状态，经过一段时间后，水箱液位进入新的平衡状态，记录此时的仪表输出值和液位值，液位的响应过程曲线将如图2-8所示。

图2-8 双容水箱液位阶跃响应曲线

7．根据前面记录的液位和仪表输出值，按公式（2-10）计算K值，再根据图2-11中的实验曲线求得T1、T2值，写出对象的传递函数。

（二）、远程数据采集控制

1．将“SA-22远程数据采集模拟量输出模块”、“SA-23远程数据采集模拟量输入模块”挂件挂到屏上，并将挂件上的通讯线插头插入屏内RS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口1，并按照下面的控制屏接线图连接实验系统。

2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，给变频器及远程数据采集模块上电。

3．打开上位机MCGS组态环境，打开“远程数据采集系统”工程，然后进入MCGS 运行环境，在主菜单中点击“实验二、双容(串联)自衡水箱对象特性测试”，进入“实验二”的监控界面。

4．以下步骤请参考前面“（一）智能仪表控制”的步骤4～7。

（三）、S7-200PLC控制

1．将“SA-42 S7-200PLC控制”挂件挂到屏上，并用PC/PPI通讯电缆线将S7-200PLC 连接到计算机串口1，并按照下面的控制屏接线图连接实验系统。

2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，给变频器及PLC上电。

3．打开Step 7-Micro/WIN 32软件，并打开“S7-200PLC”程序进行下载，然后将S7-200PLC置于运行状态，然后运行MCGS组态环境，打开“S7-200PLC控制系统”工程，然后进入MCGS运行环境，在主菜单中点击“实验二、双容(串联)自衡水箱对象特性测试”，进入“实验二”的监控界面。

4．以下步骤请参考前面“（一）智能仪表控制”的步骤4～7。

五、实验报告要求

1．画出双容（串联）水箱液位特性测试实验的结构框图。

2．根据实验得到的数据及曲线，分析并计算出双容水箱液位对象的参数及传递函数。

3．综合分析几种控制方案的实验效果。

六、思考题

1．做本实验时，为什么不能任意改变两个出水阀门开度的大小？

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？

3．引起双容对象滞后的因素主要有哪些？

第二节单容液位定值控制系统

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和投运方法。

3．研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。

4．了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用。

5．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备（同前）

三、实验原理

(a)结构图(b)方框图

本实验系统结构图和方框图如图3-6所示。被控量为左下水箱（也可采用左上水箱或右上水箱）的液位高度，实验要求水箱的液位稳定在给定值。将压力传感器L T2检测到的左下水箱液位信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制左下水箱液位的目的。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。

四、实验内容与步骤

本实验选择左下水箱作为被控对象。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-4全开，将左下水箱出水阀门F1-10开至适当开度（20%～80%），其余阀门均关闭。（一）、智能仪表控制

1．将“SA-12智能调节仪控制”挂件挂到屏上，并将挂件的通讯线插头插入屏内RS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口1，并按照控制屏接线图连接实验系统。

2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，给变频器及智能仪表上电。

3．打开上位机MCGS组态环境，打开“THKGK-3型智能仪表控制系统”工程，然后进入MCGS运行环境，在主菜单中点击“实验六、单容液位定值控制系统”，进入“实验六”的监控界面。

4．在上位机监控界面中点击“启动仪表”。将智能仪表设置为“手动”，并将设定值和输出值设置为一个合适的值，此操作可通过调节仪表实现。

5．启动变频器，磁力驱动泵上电打水，适当增加/减少智能仪表的输出量，使下水箱的液位平衡于设定值。

6．按本章第一节中的经验法或动态特性参数法整定调节器参数，选择PI控制规律，并按整定后的PI参数进行调节器参数设置。

7．待液位稳定于给定值后，将调节器切换到“自动”控制状态，待液位平衡后，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；（此法推荐，后面三种仅供参考）

（2）将右下水箱进水阀F1-5开至适当开度；（改变负载）

以上两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。加入干扰后，水箱的液位便离开原平衡状态，经过一段调节时间后，水箱液位稳定至新的设定值，记录此时的智能仪表的设定值、输出值和仪表参数，液位的响应过程曲线将如图3-8所示。

图3-8 单容水箱液位的阶跃响应曲线

8．分别适量改变调节仪的P及I参数，重复步骤7，用计算机记录不同参数时系统的阶跃响应曲线。

9．分别用P、PD、PID三种控制规律重复步骤4～8，用计算机记录不同控制规律下系统的阶跃响应曲线。

（二）、远程数据采集控制

1．将“SA-22远程数据采集模拟量输出模块”、“SA-23远程数据采集模拟量输入模块”挂件挂到屏上，并将挂件上的通讯线插头插入屏内RS485通讯口上，将控制屏右侧RS485通讯线通过RS485/232转换器连接到计算机串口1，并按照下面的控制屏接线图连接实验系统。

2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，给变频器及远程数据采集模块上电。

3．打开上位机MCGS组态环境，打开“远程数据采集系统”工程，然后进入MCGS 运行环境，在主菜单中点击“实验四、单容液位定值控制系统”，进入“实验四”的监控界面。

4．以下步骤请参考前面“（一）智能仪表控制”的步骤4～7。

（三）、S7-200PLC控制

1．将“SA-42 S7-200PLC控制”挂件挂到屏上，并用PC/PPI通讯电缆线将S7-200PLC 连接到计算机串口1，并按照下面的控制屏接线图连接实验系统。

2．接通总电源空气开关和钥匙开关，打开24V开关电源，给压力变送器上电，按下启动按钮，给变频器及PLC上电。

3．打开Step 7-Micro/WIN 32软件，并打开“S7-200PLC”程序进行下载，然后将S7-200PLC置于运行状态，然后运行MCGS组态环境，打开“S7-200PLC控制系统”工程，然后进入MCGS运行环境，在主菜单中点击“实验六、单容液位定值控制系统”，进入“实验六”的监控界面。

4．以下步骤请参考前面“（一）智能仪表控制”的步骤4～7。

五、实验报告要求

1．画出单容水箱液位定值控制实验的结构框图。

2．用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。

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。

4．比较不同PID参数对系统的性能产生的影响。

5．分析P、PI、PD、PID四种控制规律对本实验系统的作用。

6．综合分析多种控制方案的实验效果。

六、思考题

1．如果采用上水箱做实验，其响应曲线与下水箱的曲线有什么异同？并分析差异原因。

2．改变比例度δ和积分时间T I对系统的性能产生什么影响？

第三节双容（串联）水箱液位定值控制系统

一、实验目的

1．通过实验进一步了解双容（串联）水箱液位的特性。

2．掌握双容水箱液位控制系统调节器参数的整定与投运方法。

3．研究调节器相关参数的改变对系统动态性能的影响。

4．研究P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位系统的控制作用。

5．掌握双容液位定值控制系统采用不同控制方案的实现过程。

二、实验设备（同前）

三、实验原理

本实验以左上水箱与左下水箱串联作为被控对象，左下水箱的液位为系统的被控制量。要求左下水箱液位测量值稳定至给定值，将压力传感器L T2检测到的左下水箱液位信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制下水箱液位的目的。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。调节器的参数整定可采用本章第一节所述任意一种整定方法。本实验系统结构图和方框图如图3-9所示。

图3-9 双容液位定值控制系统

(a)结构图(b)方框图

四、实验内容与步骤

本实验选择左上水箱和左下水箱串联作为双容对象。实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门F1-1、F1-2全开，将左上水箱出水阀门F1-9开至适当开度（40%～90%）、左下水箱出水阀门F1-10开至适当开度（30%～80% 要求阀F1-9稍大于阀F1-10），其余阀门均关闭。

具体实验内容与步骤可根据本实验的目的与原理参照前一节“单容液位定值控制”中的相应方案进行。仪表实验的接线与第二章第一节“单容对象特性测试”的接线图完全一样。值得注意的是手自动切换的时间为：当左上水箱液位基本稳定不变（一般约为3～5cm）且左下水箱的液位趋于给定值时切换为最佳。

五、实验报告要求

1．画出双容水箱液位定值控制实验的结构框图。

2．用实验方法确定调节器的相关参数，写出整定过程。

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。

4．比较不同PI参数对系统的性能产生的影响。

5．分析P、PI、PD、PID四种控制方式对本实验系统的作用。

6．综合分析多种控制方案的实验效果。

六、思考题

1．如果采用左上水箱和右上水箱做实验，其响应曲线与本实验的曲线有什么异同？并分析差异原因。

2．改变比例度δ和积分时间T I对系统的性能产生什么影响？

3．为什么本实验比“单容液位定值控制系统”更容易引起振荡？要达到同样的动态性能指标，在本实验中调节器的比例度和积分时间常数要怎么设置？

双容水箱毕业设计

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (一)题目： 双容水箱自动控制系统和动画设计 题目完成形式： 开题报告、毕业论文、程序流程图、源程序 主要内容： 双容水箱自动控制系统设计：水箱形状选型，上下水电磁阀、水泵等标准件选型，压力 传感器、水位传感器的选型等；工艺流程和计算机动画设计；自动控制系统调试：利用共性 参数测控系统，调试双容水箱液体流速和水位的自动控制。 选题分析（科学性、可行性论证）和内容简要： 双容水箱自动控制是流程工业的典型代表，通过设计双容水箱并实现其自动控制，掌握 流程工业的自动控制方法。双容水箱系统原理为：设计两个串联水箱，水箱1利用流体压力 传感器检测液位高度，通过变速水泵调节流量，达到精确控制水箱水位的目的；水箱2利用 水位传感器检测液面高度，当液面达到控制液面上限，自动停止供水，低于控制液面下限， 开始供水。其计算机测控系统采用“共性参数测控系统”。 内容摘要（主要解决的问题、难点）： 了解流程工业双容水箱的工作原理和实际应用，掌握双容水箱自 动控制原理，掌握水压、水位的测方法和水位的两种控制方法，掌握 计算机数据采集和自动控制原理； 主要任务： 1、查阅双容水箱工业控制原理与应用的相关文献，完成文献综述； 2、设计双容水箱工作原理图、总装配图和零部件图； 3、传感器和水泵等测控单元选型和信号调试； 4、设计双容水箱工艺流程计算机动画； 5、利用共性参数测控系统，配置计算机软件实现自动水位控制。提交文档： 开题报告、论文、系统原理图、总装配图和零部件图、工艺流程计算机动画、双容水箱 自动控制实验报告、英文文献翻译。 备注： 有较好的计算机绘图和工程测试基础，具备一定的的电子电路知识。

储罐租赁合同

储罐租赁协议 甲方（出租方）：山东**************有限公司 乙方（承租方）：山东************工有限公司 根据有关法律法规，甲乙双方经友好协商一致达成如下条款，以资共同遵守： 第一条租赁物位置、面积、功能及用途 1.1 甲方将位于***********北路308号的储罐租赁于乙方使用。 1.2 本储罐的功能为沥青、燃料油存储销售，甲方给乙方使用。如乙方需转变使用功能， 须经甲方同意，因转变功能所需办理的全部手续由甲方按政府的有关规定申报，因改变使用功能所应交纳的全部费用由甲方承担。 1.3自合同签订之日起，甲方签订合同当日之前公司所涉及到的债权债务均与乙方无关。 如果甲方债权债务纠纷等问题影响到乙方所租用储罐的正常运营应扣减相应的费用，并承担给乙方造成的经济损失。 1.4 在租赁期间，所有公司的各项手续均由甲方提供，确保乙方正常使用，如果因甲方债 权债务纠纷或者公司手续不全导致乙方不能正常存储使用，甲方保证乙方的原料和成品料安全的从所租用储罐工厂运出，因此造成的一切法律责任与乙方无关，经济损失由甲方承担。 1.5本储罐采取包租的方式，由乙方自行管理。 第二条租赁期限 2.1 租赁期限从201**年*月**日至20**年**月**日。 2.2 租赁期限届满前_叁_个月提出，如三月内提出按三月计算，租赁费从保证金内扣除， 经甲方同意后，甲乙双方将对有关租赁事项重新签订租赁合同。在同等承租条件下，乙方有优先权。 第三条租赁物的交付 3.1 在本租赁合同生效之日，甲方将储罐在能确保能正常存储使用的情况下按现状交付 乙方使用，且乙方同意按储罐及设施的现状承租。 第四条履约保证金 4.1乙方先向甲方支付保证金 ** 万元，大写 ****万元人民币，然后甲方配合乙方进厂 对储罐设备进行检查检修，双方储罐交接之日开始正式履行合同，合同到期后叁日内，甲方无息退还乙方支付的保证金或者合同到期后无息抵顶承租费。

第二节科学探究：物质的比热容

13.2 科学探究：物质的比热容 一、提出问题：物质吸收热量的多少，与哪些因素有关？ 二、猜想与假设： 猜想1：物质吸收热量的多少可能与有关；猜想2：物质吸收热量的多少可能与有关；猜想3：物质吸收热量的多少可能与有关； 三、制定计划与设计实验： 1、研究物质吸热的多少与物质种类的关系： 实验方案： 取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。2、研究物质吸热的多少与质量的关系： 实验方案： 取质量不同的水，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。 2、研究物质吸热的多少与升高的温度的关系： 实验方案： 取等质量的水，使其升高不同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。 四、进行实验与收集证据: 记录数据表格 结论一：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量__________ 。

结论二：不同质量的同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量________ 。 结论三：相同质量的同种物质，升高不同的温度，升高的温度越高，吸收的热量 __________ 。 六、评估： 1、控制变量法 研究物质吸热的多少与物质种类的关系，需要控制___ _______ 相同。 研究物质吸热的多少与质量的关系，需要控制___ _______ 相同。 研究物质吸热的多少与升高的温度的关系，需要控制___ ______ 相同。 2、转换法 用相同的电加热杯或酒精灯加热，通过比较加热的时间来判断吸收热量的多少。把对热量的比较转换成对加热时间的比较。 3、比热表规律： （1）、规律：水的比热容最大，金属的比热容较小（液体的比热容一般大于固体的比热容）； （2）、记住：C铝> C铁> C铜> C铅； （3）、比热容是物质的一种特性，不同物质比热容一般不同； （4）、同一物质的比热容不随质量、形状、温度的变化而变化； （5）、同一物质，状态不同，比热容不同。

双容水箱液位自动控制系统的整定-任务书

课程设计任务书 2012—2013学年第一学期 专业：测控技术与仪器学号：姓名： 课程设计名称：过程控制系统课程设计 设计题目：双容水箱液位自动控制系统的整定 完成期限：自2012 年11 月12 日至2012 年11 月23 日共2 周一、设计依据 在我国随着社会的发展，很早就实行了自动化控制。而在我国液位控制系统也得到了广泛应用，特别是水箱液位控制还在黄河治水中得到了利用，通过液位控制系统检测黄河的水位高低，以免黄河水位过高而在不了解的情况下，给我们人民带来生命危险和财产损失。本设计目的是使学生通过该实践环节，能对经典控制理论有较全面的了解和掌握，同时能熟悉和掌握自动控制的基本理论在过程控制中的应用，掌握过程控制系统的组成原理及分析方法，加深理解调节器参数对控制系统质量的影响，掌握过程控制系统的工程整定方法，从而增加解决实际问题的能力，并为今后的学习和工作打下良好的基础。 二、要求及主要内容 1、说明双容水箱液位自动控制系统的工作原理，并详细画出控制系统结构图，根据被控对象的工作原理进行动态特性的测取。 2、分别对双容水箱单回路和串级控制系统进行整定。 3、根据参数整定情况，检查系统性能是否满足给定指标要求。如若不满足要求，应根据测试结果，进行适当调整，如果因系统原因不能满足的指标和要求要给出分析的结果，并最后记录相关的性能指标。 4、撰写课程设计的技术报告，应将全部分析、设计、调试的结果，进行系统的总结，分章节撰写成文。报告中应书写工整，图表齐全，对调试结果要有分析说明。 三、途径和方法 1、熟悉双容水箱自动调节装置 2、通过动态特性试验，对双容水箱对象的模型参数进行测取。 3、对单回路控制系统调节器参数进行整定并实现要求 4、对串级控制系统参数调节器参数进行整定并实现要求；

储罐租赁合同

危险化学品储罐租赁合同 本储罐租赁合同书由下列各方于年月日在天津订立：本合同各方当事人 出租方： 法定代表人： 地址： 邮编： 联系电话： 承租方： 法定代表人： 地址： 邮编： 联系电话： 双方本着互惠互利，共同受益的原则，经过友好协商，根据《中华人民共和国合同法》的有关规定，就储罐租赁事宜，在互惠互利的基础上达成以下合同，并承诺共同遵守。 第一条出租方根据承租方的要求提供适合于存储的储罐一只，罐号为，总储量为立方米。出租方保证协议期间进出罐区道路畅通，其它配套设施满足承租方货物储运的收发要求。

第二条租赁期限：从年月日起，到年月日止，租期年。 第三条出租方必须在年月日前，提供符合承租方租赁要求的储罐及配套设施，并由承租方派员验收。 第四条租金和租金的交纳期限：租金为元/年，自合同签订之日开始计算，半年结款一次，租金预付。签订合同时，承租方向出租方支付首次半年租金元；第二次租金元在首次半年租金使用截止日提前一个月支付；承租方向出租方支付租金后，出租方向承租方开具发票（租赁费）。 第五条出租方需提供的服务： 1、出租方保证罐体为承租方已验收合格的新建储罐，保证初始罐内清洁，没有污染有机化工原料物质。 2、出租方应保证合同期间储罐以及储罐内货物的安全、完好，不被偷盗，挪用。由出租方原因造成货物损失的，应按照实际损失额赔偿给承租方。 3、出租方需保证每周7天，每天早8:00至晚8:00，12小时均装卸车的人员在岗为承租方提供装卸服务。 4、出租方负责储罐清洗、废水处理、定期吹扫等日常清洁工作，并确保承租方氮气、电日常使用量充足，罐要用氮气置换。 5、租赁期间租赁储罐、设备仪表等配套设施的维修与保养，由出租方承担。因维修与保养储罐及配套设施影响承租方使用，造成承租方损失的，出租方应承担相应的损失赔偿责任。

自动控制课程设计--双容水箱液位串级控制

自动控制课程设计 课程名称：双容水箱液位串级控制 学院：机电与汽车工程学院 专业：电气工程与自动化 学号： 631224060430 姓名：颜馨 指导老师：李斌、张霞 2014/12/30

0摘要 (2) 1引言 (2) 2对象分析和液位控制系统的建立 (2) 2.1水箱模型分析 (2) 2.2阶跃响应曲线法建立模型 (3) 2.3控制系统选择 (3) 2.3.1控制系统性能指标【2】 (3) 2.3.2方案设计 (4) 2.4串级控制系统设计 (4) 2.4.1被控参数的选择 (4) 2.4.2控制参数的选择 (5) 2.4.3主副回路设计 (5) 2.4.4控制器的选择 (5) 3 PID控制算法 (6) 3.1 PID算法 (6) 3.2 PID控制器各校正环节的作用 (6) 4 系统仿真 (7) 4.1.1系统结构图及阶跃响应曲线 (7) 4.2.1 PID初步调整 (10) 4.2.2 PID不同参数响应曲线 (12) 4.3.1 系统阶跃响应输出曲线 (17) 5加有干扰信号的系统参数调整 (20) 6心得体会 (22) 7参考文献 (22)

液位控制是工业生产乃至日常生活中常见的控制，比如锅炉液位，水箱液位等。针对水箱液位控制系统，建立水箱模型并设计PID控制规律，利用Matlab 仿真，整定PID参数，得出仿真曲线，得到整定参数，控制效果很好，实现了水箱液位的控制。 关键词：串级液位控制；PID算法；Matlab；Simulink 1引言 面液位控制可用于生产生活的各方面。如锅炉液位的控制，如果液位过低，可能造成干烧，容易发生事故；炼油过程中精馏塔液位的控制，关系到产品的质量，是保障生产效果和安全的重要问题。因而，液位的控制具有重要的现实意义和广泛的应用前景。本文针对双容水箱，以下水箱液位为主控制对象，上水箱为副控制对象。选择进水阀门为执行机构，基于Matlab建模仿真，采用PID控制算法，整定PID参数，得出合理控制参数。 2对象分析和液位控制系统的建立 2.1水箱模型分析 现以下水箱液位为主调节参数，上水箱液位为副调节参数，构成传统液位串级控制系统，其结构原理图如图1所示。 图1 双容水箱液位控制示意图

九年级物理全册 第十三章 第二节 科学探究：物质的比热容练习题 沪科版

第二节科学探究：物质的比热容 小试身手 1.[杭州中考] 关于比热容，下列说法中正确的是（） A．比热容与热量有关，某种物质吸收或放出的热量越多，比热容越大 B．砂石的比热容是0.92×103J/（kg·℃），它表示砂石每升高1 ℃所吸收的热量是0.92×103 J C．相同温度、相同质量的不同物质，比热容大的所含的热量多 D．各种物质都有自己的比热容，它是物质的特性之一 2. 初春培育水稻秧苗时，为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏，下列做法正确的是（）A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水 C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水 3. 在炎热的夏天，赤脚踩在沙滩上感觉烫脚，而站在浅水滩处却感觉凉爽，要解释这个现象，下面对物理知识的运用正确的是（） A．沙子的密度小，水的密度大 B．沙子的密度大，水的密度小 C．沙子的比热容大，水的比热容小 D．沙子的比热容小，水的比热容大 4. 水的比热容是，它表示的物理意义是。

5. 人们用冷水冷却汽车发动机，用热水取暖，这主要是因为水的较大。通常情况下，与同等质量的其他物质相比，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量较（选填“多”或“少”）。 6. 把2 kg的水从100 ℃降温到20 ℃，水要放出多少焦的热量？[c水=4.2×103J/（kg·℃）] 挑战自我 7.[南京中考] 下表是一些物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]： 根据表中数据，下列判断正确的是（） A．物质的比热容与物质的状态无关 B． 100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大 8.[绵阳中考] 将一温度为20 ℃质量为4.2 kg的铁块的温度升高到80 ℃，需要吸收 J的热量。然后将其放入一个装有温度为10 ℃，质量为1.15 kg的水的量热器中，最后水的温度将升高到

双容水箱液位串级控制系统课程设计

双容水箱液位串级控制系统课程设计 1. 设计题目 双容水箱液位串级控制系统设计 2. 设计任务 图1所示双容水箱液位系统，由水泵1、2分别通过支路1、2向上水箱注水，在支路一中设置调节阀，为保持下水箱液位恒定，支路二则通过变频器对下水箱液位施加干扰。试设计串级控制系统以维持下水箱液位的恒定。 1 图1 双容水箱液位控制系统示意图 3. 设计要求 1） 已知上下水箱的传递函数分别为： 111()2()()51p H s G s U s s ?==?+，22221()()1()()()201 p H s H s G s Q s H s s ??===??+。 要求画出双容水箱液位系统方框图，并分别对系统在有、无干扰作用下的动态过程进行仿真（假设干扰为在系统单位阶跃给定下投运10s 后施加的均值为0、方差为0.01的白噪声）； 2） 针对双容水箱液位系统设计单回路控制，要求画出控制系统方框图，并分别对控制系统在有、无干扰作用下的动态过程进行仿真，其中PID 参数的整定要求写出整定的依据（选择何种整定方法，P 、I 、D 各参数整定的依据如何），对仿真结果进行评述； 3） 针对该受扰的液位系统设计串级控制方案，要求画出控制系统方框图及实施方案图，对控制系统的动态过程进行仿真，并对仿真结果进行评述。 4.设计任务分析

系统建模基本方法有机理法建模和测试法建模两种，机理法建模主要用于生产过程的机理已经被人们充分掌握，并且可以比较确切的加以数学描述的情况；测试法建模是根据工业过程的实际情况对其输入输出进行某些数学处理得到，测试法建模一般较机理法建模简单，特别是在一些高阶的工业生产对象。对于本设计而言，由于双容水箱的数学模型已知，故采用机理建模法。 在该液位控制系统中，建模参数如下： 控制量：水流量Q ； 被控量：下水箱液位； 控制对象特性： 111()2()()51 p H s G s U s s ?==?+（上水箱传递函数）； 22221()()1()()()201p H s H s G s Q s H s s ??= ==??+（下水箱传递函数）。 控制器：PID ； 执行器：控制阀； 干扰信号：在系统单位阶跃给定下运行10s 后，施加均值为0、方差为0.01的白噪声 为保持下水箱液位的稳定，设计中采用闭环系统，将下水箱液位信号经水位检测器送至控制器（PID ），控制器将实际水位与设定值相比较，产生输出信号作用于执行器（控制阀），从而改变流量调节水位。当对象是单水箱时，通过不断调整PID 参数，单闭环控制系统理论上可以达到比较好的效果，系统也将有较好的抗干扰能力。该设计对象属于双水箱系统，整个对象控制通道相对较长，如果采用单闭环控制系统，当上水箱有干扰时，此干扰经过控制通路传递到下水箱，会有很大的延迟，进而使控制器响应滞后，影响控制效果，在实际生产中，如果干扰频繁出现，无论如何调整PID 参数，都将无法得到满意的效果。考虑到串级控制可以使某些主要干扰提前被发现，及早控制，在内环引入负反馈，检测上水箱液位，将液位信号送至副控制器，然后直接作用于控制阀，以此得到较好的控制效果。 设计中，首先进行单回路闭环系统的建模，系统框图如下： 可发现，在无干扰情况下，整定主控制器的PID 参数，整定好参数后，分别改变P 、I 、D 参数，观察各参数的变化对系统性能的影响；然后加入干扰（白噪声），比较有无干扰两

(完整版)瑞丰化工储罐合同

瑞丰化工硫酸罐区扩容工程 施工合同 工程名称：瑞丰化工硫酸罐区扩容工程发包人：宁夏石嘴山瑞丰化工有限公司承包人：）陕西天网实业有限公司订立时间： __________________

储罐安装合同 合同编号： 合同签订地点：建设单位：（以下简称甲方）宁夏石嘴山瑞丰化工有限公司 施工单位：（以下简称乙方）陕西天网实业有限公司 经甲乙双方友好协商，根据《中华人民共和国经济合同法》、《中华人民共和国建筑法》和其它法律、行政法规，遵循平等自愿、公平和诚信的原则，经双方协商，就4台硫酸储罐制作安装工程承包范围，签订本合同，甲乙双方应共同遵守。 一、工程概况 1、工程名称：宁夏石嘴山瑞丰化工有限公司 2、工程地点：宁夏石嘴山市河滨工业园区 3、工程总价：1720万元（大写：柒佰贰拾万元整） 4、工程承包单价范围：施工蓝图与甲方书面确认设计图纸单价范围如下： A、储罐制作安装范围：含施工图纸、甲方书面确认的图纸及甲方要求的储罐本体、罐内管道、 爬梯、防护栏杆、各种管口、加热盘管及试压、循环管、排污管、进出酸管接口至法兰浮标、罐顶

踏步、人孔、温度计接口、加强筋、底部预埋连接件、避雷接地及罐体内与外除锈防腐、贮罐的无损检测探伤拍片、超声波检测、试水、试压及管道吹扫等分项全部制作安装（不锈钢罐制作安装分项施工范围同a项）（底板按100%超声波拍片检验；壁板按20%无损检测探伤拍片检验）。 B、喷砂除锈及油漆防腐工程：罐的外侧面及其余钢构件的见光部份工艺采用喷砂除锈（预制件应先喷砂除锈或打磨再进行焊接）分项施工；罐的内侧面工芝采用喷砂除锈及油漆防腐。罐体内部 及顶板与罐体外部及循环管、排污管、防护栏杆、盘梯、踏步平台等的罐本体制安一切喷砂除锈及油漆防腐。 C、喷砂除锈、油漆防腐及保温单价包括乙方自行搭拆钢制脚手架（含罐内）、罐外搭拆脚手架按当地实际单价计价。 D、所有制作安装单价包括人工费、机械费、安全措施费、管理费及分项制作安装单价范围内 的所有分项施工费用，本单价为分项施工固定单价，除甲方提供的主材外，甲方不再提供任何额外费用；甲乙双方不再做任何调整。（储罐制安及防腐为固定单价，任何风险不做调整，按实结算。本 价格包括人机税、费、各种措施费及罐内外搭拆脚手架费、起重吊车费、施工人员的工资、建安发 票等制安施工中的一切费用）。 E、储罐制作安装与喷砂除锈、油漆防腐施工质量均能达到合同及相关附件的要求。 F、所有储罐制作安装所用钢板、油漆、管材、阀门，法兰、螺栓、型钢、温度计、排污孔等标准件均由甲方提供；施工中所用辅材氧气、乙炔、焊条及其它施工中所必须的机具?施工现场所用的吊车、辅材及劳保材料等均由乙方负责。 G、储罐的重量待完工后按实际重量结算，喷砂防腐面积待完工后按实际面积结算。 J、喷砂除锈质量等级应达到Sa2.5级；罐体內及外油漆防腐均为两道底漆+—道中漆+两道面漆。 涂层厚度见表1 表1涂层厚度单位：卩m 4、工程承包方式、计价及结算方式 1）、按甲方要求及双方确认的施工蓝图以包工不包料的形式进行承包。（甲方负责钢材、油漆、 保温材料等主材以及甲方标准件、用水、用电提供外，其它相关制作安装喷砂防腐、保温的一切材

毕业设计：双容水箱系统的建模、仿真与控制

自动控制毕业设计双容水箱系统的建模、仿真与控制 2015年 7月23日

摘要 自动控制课程设计是自动化专业基础课程《自动控制原理》和《现代控制理论》的配套实践环节，对于深入理解经典控制理论和现代控制理论中的概念、原理和方法具有重要意义。本次课程设计以过程控制实验室双容水箱系统作为研究对象，开展了机理建模、实验建模、系统模拟、控制系统分析与综合、控制系统仿真等多方面的工作。 课程设计过程中，首先进行了任务I即经典控制部分的工作，主要从系统模型辨识、采集卡采集、PID算法的控制、串联校正进行性能指标的优化、滞后控制等方面进行了设计。然后，又进行了任务II即现代控制部分的工作，主要从系统模型的串并联实现、能控能观标准型实现、状态反馈设计、状态观测器设计、降维观测器设计等方面进行了深入的研究。最后选做部分单级倒立摆的内容，并对整个课程设计做了总结。 关键词：自动控制；课程设计；PID控制；根轨迹；极点配置；MATLAB；数据采集；经典控制；现代控制。

目录 第1章引言 (1) 1.1 课程设计的意义与目的 (1) 1.2 课程设计的主要内容 (1) 1.3 课程设计的团队分工说明 (2) 第2章双容水箱系统的建模与模拟 (3) 2.1 二阶水箱介绍 (3) 2.2 二阶水箱液位对象机理模型的建立 (3) 2.3 通过实验方法辨识系统的数学模型的建立 (7) 2.3.1 用试验建模（黑箱）方法辨识被控对象数学模型 (7) 2.3.2 通过仿真分析模型辨识的效果 (8) 2.4 物理系统模拟 (9) 第3章双容水箱控制系统的构建与测试 (11) 3.1 数据采集卡与数据通讯 (11) 3.2 构建系统并进行开环对象测试 (12) 第4章双容水箱的控制与仿真分析——经典控制部分 (14) 4.1采用纯比例控制 (14) 4.2采用比例积分控制 (17) 4.3采用PID控制 (21) 4.4串联校正环节 (24) 4.5采样周期影响及滞后系统控制性能分析 (28) 第5章双容水箱的控制与仿真分析——现代控制部分 (31) 5.1状态空间模型的建立 (31) 5.2状态空间模型的分析 (33) 5.3状态反馈控制器的设计 (34) 5.4状态观测器的设计 (37) 5.5基于状态观测的反馈控制器设计 (43) 第6章基于状态空间模型单级倒立摆控制系统设计 (48) 6.1 单级倒立摆系统介绍 (48)

双容水箱液位定值控制系统实验报告

精品文档 XXXX大学 电子信息工程学院 专业硕士学位研究生综合实验报告 实验名称：双容水箱液位定值控制系统_ 专业: 控制工程 姓名: XXX 学号: XXXXXX 指导教师：XXX 完成时间：XXXXX

实验名称：双容水箱液位定值控制系统 实验目的: 1 ?通过实验进一步了解双容水箱液位的特性。 2 ?掌握双容水箱液位控制系统调节器参数的整定与投运方法。 3 ?研究调节器相关参数的改变对系统动态性能的影响。 4 .研究P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位系统的控制作用。 5 .掌握双容液位定值控制系统采用不同控制方案的实现过程。 实验仪器设备： 1. 实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、SA-13挂件一个、SA-14挂件一个、计算机一台（DCS需两台计算机）、万用表一个； 2. SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一根； 3. SA-21挂件一个、SA-22挂件一个、SA-23挂件一个； 4. SA-31挂件一个、SA-32挂件一个、SA-33挂件一个、主控单元一个、数据交换器两个，网线四根； 5. SA-41挂件一个、CP5611专用网卡及网线； 6. SA-42挂件一个、PC/PPI通讯电缆一根。 实验原理: 本实验以中水箱与下水箱串联作为被控对象，下水箱的液位高度为系统的被控制量。要求下水箱液位稳定至给定量，将压力传感器LT2检测到的中水箱液位 信号作为反馈信号，在与给定量比较后的差值通过调节器控制电动调节阀的开度，以达到控制下水箱液位的目的。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。调节器的参数整定可采用本 章第一节所述任意一种整定方法。本实验系统结构图和方框图如图所示。 屯动阀下水前

非标储罐技术协议书范本

第一章技术规 1.1 总则 1.1.1本技术协议适用于XXXXXXXXXXX钢结构安装，包括其制作、安装、检测、试验及检查、试运行、考核验收、消缺和最终交付投产等各方面的技术要求。1.1.2 本技术协议所提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规的条文。乙方应保证提供符合规书要求及国家有关安全、环保等强制规要求和现行中国或国际通用标准的优质产品。 1.1.3乙方承诺提供的产品完全符合本协议的要求，并保证本协议的施工方案完全满足本技术协议中甲方对产品质量与性能要求。乙方为满足本协议中甲方对施工的质量与性能要求需对设计方案进行修改时不变更合同价，乙方须将相应的方案提交甲方确认后才可实施，否则甲方有权作不合格品处理。 1.1.4 乙方提供的施工技术方案需得到甲方的确认，但甲方对施工方案的确认并不免除乙方在其所提供的产品不能满足工程技术要求时其要承担的及时更换和赔偿甲方损失的责任。 1.1.6乙方对本公司施工的项目制造质量负责。凡在乙方供货围之的外购件或外购设备，在技术上均由乙方负责归口协调。 1.1.7 在签订合同之后，到乙方开始安装、调试直到设备移交前的这段时间，甲方有权提出因规、数量和规程发生变化而产生的一些补充修改要求，乙方须遵守这个要求，具体款项及容由甲、乙双方共同商定。

1.1.8 乙方须采取足够的措施避免其工作现场出现安全隐患和事故，并对这类安全责任负责（非乙方原因除外），并且承担全部的损失及赔偿。 1.1.9乙方应执行本技术协议所列标准。有不一致时,按较高标准执行，但不得低于最新中国国家标准。 如果本技术协议与现行使用的有关中国标准以及中国部颁标准有明显抵触的条文，乙方及时书面通知甲方进行解决。 1.1.10 本技术协议经双方共同确认和签字后作为本工程设备采购商务合同的附件，与合同文本具有同等法律效力。 1.1.11在今后合同谈判及合同执行过程中的一切图纸、技术文件、设备信函等必须使用中文。 1.1.12 所有计量单位须采用国际单位制。 1.2 工程概述 1.2.1概述XXXXXXXXX 1.2.2 规和标准(包括但不限于)： 《建设工程质量管理条例》国务院令279号 《火力发电厂金属技术监督规程》DL/T438 《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990 Ⅲ类标准 《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》（原劳动部1996第3号令） 《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002 《标牌》GB/T13306—1991

双容水箱液位控制系统36371

内蒙古科技大学 控制系统仿真课程设计说明书 题目：双容水箱液位控制系统 仿真 学生姓名：任志江 学号：1067112104 专业：测控技术与仪器 班级：测控 10-1班 指导教师：梁丽

摘要 随着工业生产的飞速发展，人们对生产过程的自动化控制水平、工业产品和服务产品质量的要求也越来高。每一个先进、实用控制算法和监测算法的出现都对工业生产具有积极有效的推动作用。然而，当前的学术研究成果与实际生产应用技术水平并不是同步的，通常情况下实际生产中大规模应用的算法要比理论方面的研究滞后几年，甚至有的时候这种滞后相差几十年。这是目前控制领域所面临的最大问题，究其根源主要在于理论研究尚缺乏实际背景的支持，一旦应用于现场就会遇到各种各样的实际问题，制约了其应用。本设计设计的课题是双容水箱的PID液位控制系统的仿真。在设计中，主要针对双容水箱进行了研究和仿真。本文的主要内容包括：对水箱的特性确定与实验曲线分析，通过实验法建立了液位控制系统的水箱数学模型，设计出了控制系统，针对所选液位控制系统选择合适的PID算法。用MATLAB/Simulink建立液位控制系统，调节器采用PID控制系统。通过仿真参数整定及各个参数的控制性能，对所得到的仿真曲线进行分析，总结了参数变化对系统性能的影响。 关键词：MATLAB；PID控制；液位系统仿真

目录 第一章控制系统仿真概述 (2) 1.1 控制系统计算机仿真 (2) 1.2 控制系统的MATLAB计算与仿真 (2) 第二章 PID控制简介及其整定方法 (6) 2.1 PID控制简介 (6) 2.1.1 PID控制原理 (6) 2.1.2 PID控制算法 (7) 2.2 PID 调节的各个环节及其调节过程 (8) 2.2.1 比例控制与其调节过程 (8) 2.2.2 比例积分调节 (9) 2.2.3 比例积分微分调节 (10) 2.3 PID控制的特点 (10) 2.4 PID参数整定方法 (11) 第三章双容水箱液位控制系统设计 (12) 3.1双容水箱结构 (12) 3.2系统分析 (12) 3.3双容水箱液位控制系统设计 (15) 3.3.1双容水箱液位控制系统的simulink仿真图 (15) 3.3.2双容水箱液位控制系统的simulink仿真波形 (16) 第四章课程设计总结 (17)

(完整版)储罐合同

合同编号： 延长油田地面产能工程 施工合同 甲方： 乙方： 本合同于2011 年8 月18日在陕西延安市签订

油田地面产能建设工程施工合同 合同编号： 发包方：（以下简称甲方） 承包方: (以下简称乙方） 为明确甲、乙双方在建设工程施工过程中的权利义务关系，根据《中华人民共和国合同法》《中华人民共和国建筑法》的有关规定，经双方协商按照平等自愿的原则订立本合同。 第一条定义及解释（根据实际需要确定需解释的名词） 1.1项目经理：是指发包方在本合同中指定的负责施工管理和合同履行的代表。 1.2设计单位：是指发包方委托的负责本工程设计并取得相应工程设计资质等级证书的单位。 1.3监理单位：是指发包方委托的负责本工程监理并取得相应工程监理资质等级证书的单位。 1.4工程师：是指本工程监理单位委派的总监理工程师或发包方指定的履行本合同的代表。 1.5工程造价管理部门：是指国务院有关部门、县级以上人民政府建设行政主管部门或其委托的工程造价管理机构。 1.7合同价款：是指发包方、承包方在本合同中约定的，发包方用以支付承包方按照合同约定完成承包范围内全部工程并承担质量保修责任的款项。

1.8追加合同价款：是指在合同履行中发生需要增加合同价款的情况，经发包方确认的增加合同价款。 1.9费用：是指不包含在合同价款之内的应当由发包方或承包方承担的经济支出。 1.10图纸：是指由发包方提供或由承包方提供并经发包方批准的，满足发包方施工需要的所有图纸（包括配套说明和有关资料）。 1.11施工场地：指由发包方提供的用于工程施工的场所以及发包方在图纸中具体指定的供施工使用的任何其他场所。 1.12工期：是指发包方、承包方在本合同中约定的，按照日历总天数（包括法定节假日）计算的承包天数。 1.13开工日期：是指发包方、承包方在本合同中约定的，承包方开始施工的日期。 1.14竣工日期：是指发包方、承包方在本合同中约定的，承包方完成承包范围内工程的日期。 1.15违约责任：是指合同一方当事人不履行合同或履行合同义务不符合约定所应承担的责任。 1.16书面形式：指合同书、信件和数据电文（包括电报、电传、传真、电子数据交换和电子邮件）等可以有形地表现所载内容的形式。 1.17小时或日：本合同中规定按小时计算时间的，从事件有效开始时计算（不扣除休息时间）：规定按日计算时间的，开始当日不计入，从次日开始计算。时限的最后一日是休息日或者其他法定节假日的，以节假日次日为时限的最后一天日，但竣工日期除外。时限的最后一日的截止时间为当日24时。 第二条工程概况

双容水箱液位控制系统毕业设计

本科生毕业论文（设计） 双容水箱液位控制系统 院－系：工学院 专业：电气工程及其自动化 年级： 学生姓名： 学号： 导师及职称：

Department: Major:Electrical engineering and automation Grade: Student’s Name: Student No: Tutor:

\毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：

毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单 姓名职称单位备注 主席（组长）

【摘要】 随着现代工业生产过程向着大型、连续和强化方向发展，对控制系统的控制品质提出了日益增长的要求。在这种情况下，简单的单回路控制已经难以满足一些复杂的控制要求。串级控制系统是过程控制中的一种多回路控制系统，是为了提高单回路控制系统的控制效果而提出来的一种控制方案。串级控制系统把两个单回路控制系统以一定的结构形式串联在一起，它不仅具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。串级控制系统采用了两个调节器，因此它的调节器的参数整定更复杂一些。 本论文论述了一个液位——流量串级控制系统的设计方法和步骤，介绍了它的参数整定方法。在此过程中，介绍了对液位和流量进行检测和转换的常用元件，应用阶跃响应曲线推导了广义对象的传递函数，简单地论述了串级控制系统的优点，讨论了它对控制效果的改善作用，并使用仿真软件对该系统进行了仿真，最后用组态软件编制程序来实现控制。 关键词：串级控制系统，液位，流量，仿真

储罐合同样本.doc

合同 定作人： 承揽人： 根据《中华人民共和国合同法》及有关规定，为明确定作人与承揽人的权利义务关系，经双方协商一致，订立本合同。 第一条定作物情况： 1.1 品名：乳化沥青储罐一套 1.2 规格：80m3储罐两台及配套设备 1.3 数量：一套 第二条合同价款： 2.1 合同价款总额：万元整 2.2 付款方式： 2.3 付款时间：合同签订生效后，定作人支付合同总额的40%，其余部分待安装调试完毕，正常使用后支付完毕。 第三条成品质量要求及技术要求： 3.1 质量要求：应满足乳化沥青储存条件（即满足能够加热到5-35℃中任意温度），并能顺利地装卸车。 3.2 技术要求：两只罐为一套，每套包括：①储罐两只，每只罐容积：80立方米；②罐体采用6mm、罐端封头采用8mm的Q235国标钢板加工并设三道角钢加强圈；③每套配备导热油加热器一套；电加热箱为0.3m3,循环泵一台，④ KCB483.3齿轮沥青泵两台（满足装卸车，其中一台为备用）；用电热丝伴热，并能相互倒罐，⑤自动控制电气一套；要求自动加温与停止；⑥罐体保温措施为：内为10cm厚岩棉板、外为0.5mm彩钢板包裹；管道保温措施为：内为5cm厚岩棉管、外为0.5mm白铁皮包裹；⑦卸油槽一座，装卸车管道的制作安装；⑧浮子式液位显示器一套共两台，每个储罐配备一台；⑨热电阻、双金属温度显示器一套共三台，每个储罐配备一台，导热油加热箱配备一台；⑩每套沥青搅拌器四台，实现定时控制功能。搅拌时叶片向下推动液体，每个搅拌器有两层叶片。 3.3 备注：以上设备如不能满足3.1条款要求时，需增加的设备及原材料，由承揽人免费提供并负责安装调试，直致满足3.1条款要求。

双容水箱液位串级控制系统设计(精)

双容水箱液位流量串级控制系统设计 ◆设计题目 双容水箱液位流量串级控制系统设计 ◆设计任务 如图1所示的两个大容量水箱。要求水箱2水位稳定在一定高度，水流量经常波动，作为扰动量存在。试针对该双容水箱系统设计一个液位流量串级控制方案。 水箱1 水箱2 图1 系统示意图◆设计要求 1）已知主被控对象（水箱2水位）传递函数W1=1/(100s+1, 副被控对象（流量）传递函数W2=1/(10s+1。 2）假设液位传感器传递函数为Gm1=1/(0.1s+1，针对该水箱工作过程设计单回路PID 调节器，要求画出控制系统方框图及实施方案图，并给出PID 参数整定的方法与结果； 3）假设流量传感器传递函数为Gm2=1/(0.1s+1，针对该水箱工作过程设计液位/流量串级控制系统，要求画出控制系统方框图及实施方案图，并给出主、副控制器的结构、参数整定方法及结果； 4）在进口水管流量出现阶跃扰动的情况下，分别对单回路PID 控制与串级控制进行仿真试验结果比较，并说明原因。 ◆设计任务分析

一、系统建模 系统建模基本方法有机理法建模和测试法建模两种建模方法。 机理法建模就是根据生产过程中实际发生的变化机理，写出各种有关的平衡方程，从中获得所需的数学模型 测试法一般只用于建立输入—输出模型。它是根据工业过程的输入和输出的实测数据进行某种数学处理后得到的模型。它的特点是把研究的工业过程视为一个黑匣子，完全从外特性上测试和描述它的动态性质。 对于本设计而言，由于双容水箱的各个环节的数学模型已知，故采用机理法建模。 在该液位控制系统中，建模参数如下： 控制量：水流量Q ； 被控量：水箱2液位； 主被控对象（水箱2水位）传递函数W1=1/(100s+1, 副被控对象（流量）传递函数W2=1/(10s+1。 控制对象特性： Gm1（S ）=1/（0.1S+1）（水箱1传递函数）； Gm2（S ）=1/（0.1S+1）（水箱2传递函数）。 控制器：PID ； 执行器：流量控制阀门；

双容水箱液位控制系统仿真

双容水箱液位控制系统仿真

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内蒙古科技大学 控制系统仿真课程设计说明书 题目：双容 水箱 液位 控制 系统 仿真 学生姓名：任志江 学号：1067112104 专业：测控技术与仪器 班级：测控 10-1班 指导教师：梁丽

课程名称 控制系统仿真 设计题目 双容水箱液位控制系统仿真 指导教师 梁丽 时间 2012.10.29~2012.11.02 一、教学要求 1、学会收集和查阅资料，学会针对指定控制系统建立数学模型的方法； 2、学会使用Matlab/Simulink 建模和仿真的方法； 3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。 二、设计资料及参数 1、双容水箱逻辑结构上图所示。 水流入量Qi 由调节阀u （FV101）控制，流出量Qo 则由用户通过负载阀R 来改变，被调量为下水箱水位h ，分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。 2、对某种型号的水箱，在某一平衡点附近，建立其线性化模型，其中各参数分别为：T1=80s ，T2=80s ，K1=KuR1=1，K2=R2/R1=1，s s 22,81==ττ 。 三、设计要求及成果 1、分析系统，根据物料平衡原理（即液位平衡状态下，流出量必然等于流入量）和给出的参数推导系统的数学模型； 2、将数学模型转变为仿真模型，并用Matlab/Simulink 实现求其动态响应； 3、设计合理的控制器（控制算法）控制下水箱液位，使其尽量满足稳、准、快的要求； 4、针对大滞后系统，可以用Simulink 搭建带有Smith 预估器的PID 控制器，将该模块嵌入到控制系统中直接控制。并与第三步设计的控制器的控制效果进行比较； 定值 Q i LT 104 记Q o h 双容水箱结构图 FV101

大型储罐除锈合同

储罐除锈合同 甲方：成都铭航物流有限公司（以下简称甲方） 乙方：（以下简称乙方） 乙方为甲方所在厂区内的储罐内部除锈，经双方友好协商，达成如下协议； 一: 工程名称： 宁夏吴忠迈迪大型储罐（1号2号）除锈工程。 二；工程地点： 宁夏吴忠迈迪化工有限公司厂内。 三; 工程内容： 1号2号大型储罐内部除锈，包括内部、底部、顶部及内壁。 四：工程要求; 严格按照国家标准：GB8923-88的最高级别。做到表面没有可见的油脂、污物、氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质，

表面具有均匀的金属色泽。 五：工程期限： 此工程为期10天。以甲方通知乙方进场3日后计算。 六；工程价格： 乙方包工包料，每平方30元，总面积为实际验收面积为准。 七；付款方式： 乙方设备进场后甲方付10000.00元做为乙方的启动资金，工程完工经验收合格后付余款。 八；甲乙双方责任： 甲方责任； 1，供正常动力电源。 2，对工程质量与施工安全进行监督，负责工程的检验与验收。 乙方责任； 1，自行负责乙方施工人员食宿。 2，特殊工种必须持上岗证。

3，此协议中的单价包含一切施工的机械费、主材费、辅材费、安全措施费、乙方施工人员往返交通费和人员的各类劳动保险费等一切费用，甲方不在支付其它任何费用。 4，做到文明施工，服从甲方安全、进度、质量等方面的要求。施工期间一切的安全事故，所造成一切损失乙方自负，甲方不承担任何责任。 九：违约责任； 由于不可抗拒因素外，由违约方除退还守约方已付款外另付总工程款30%的违约金。 本合同未尽事宜双方友好协商解决。 本合同一式两份，甲乙双方各持一份。协议双方签字生效。 甲方: 成都铭航物流有限公司乙方: 甲方代表: 乙方代表: 时间: 时间：

双容水箱监控系统设计

河南工学院自动控制系 《组态软件及应用》课程设计报告题目：双容水箱监控系统设计 系部: 自动控制系 专业: 电气自动化 班级: 自1xx（实验） 姓名: xx 学号: xx 指导老师: 范峥 成绩: 二零一八年七月六日

摘要 组态软件是面向过程监控与数据采集的软件平台，当它运行于组态（开发）环境时，向用户提供丰富的设置项目，最后定制出符合用户需要的目标应用。 液位作为工业生产过程中重要的工艺参数之一，在各个领域中都有广泛的应用。而对于双容水箱液位的监控越来越有其实际的意义，我们可以在其上进行诸多的控制策略的试验，然后将成功的经验总结、应用到其他领域中去，这对节省能耗、工业安全性以及工业自动化的发展是很有推动意义的。 针对监控系统对组态软件的要求，本文详细讨论了力控组态软件的功能和特征，为开发组态软件需要解决的若干问题提供了解决方法，为液位控制系统的设计提供了一套可行的方案。文章阐述了力控组态软件的体系结构：具体描述图形界面系统、实时数据库系统、I/O系统、开放数据交换接口等内容；为本系统开发的几个组成部分规划了数据结构、基本算法。还介绍了OPC这一当前对组态软件很有影响的技术标准。 关键词：力控组态软件，液位监控系统，双容水箱，OPC，过程监控与数据采集

目录 1前言 (4) 1.1监控组态软件的发展及其历史背景 (4) 1.2监控组态软件的组成及原理 (4) 1.3监控组态软件的研究现状及发展趋势 (5) 2 FORCECONTROL监控组态软件 (6) 2.1监控组态软件家族成员简介 (6) 2.2F ORCE C ONTROL 组态软件的组成 (7) 3双容水箱液位监控系统设计 (7) 3.1双容水箱的重要性 (7) 3.2建立新工程 (8) 3.3双容水箱液位监控系统的组态画面 (8) 3.3.2依据工艺流程和控制方案建立流程图画面 (9) 3.4设备连接及数据库组态 (10) 3.4.1定义外部设备及数据连接项 (10) 3.4.2 数据库组态 (12) 3.4.3动画连接 (13) 3.5报警窗口的建立与设置 (14) 3.6参数整定 (15)