过控实验报告

第二节上水箱特性测试（计算机控制）实验

1.初始时平衡时，阀门开度为500，平衡时液位为45.

2.第一次阀门阶跃给50，即阀门开度为550，平衡时液位为118，实验图片如

下：

第一次阶跃时间为：09:39:37

给完阶跃，大概09:40:14 曲线开始上升，即

τ

1

=09:40:14-09:39:36=37s

T0=14′32′′

K1=?y

?x

=

118?45

50

=1.46

3.第二次阶跃也为50，稳定液位为208，阀门开度为600。阶跃的给定时间为

10:57:02,曲线明显上升的时间为10:57:43,所以

τ

2=

41s T0=14′57′′

K2=?y

?x

=

208?118

50

=1.8

两次阶跃曲线：

τ=（37+41）/2=39s=0.65min

T=(14.5+14.95)/2=14.725min

K=(1.46+1.8)/2=1.63

所以，G0=e?0.65S 1.63

14.725S+1

第六节液位单闭环实验（计算机控制）

第一条曲线为K=10，T i=999，SP设定值为200时的曲线。第二条曲线为K=250，T i=999,SP设定值为250时的曲线。相对于曲线1，曲线2的超调量更小，更快速。所以，纯比例控制的比率参数显然16更合适。

曲线3,K=13，T i=700，SP设定值为300。该曲线为比例积分控制曲线，由于加上积分时反应更加快速，为了减小超调量，须减小比率度。但是，相对曲线2，曲线3效果更加差，所以该积分参数设置不正确。曲线4，K=11，T i=700，SP设定值为350。鉴于曲线3，我们认为可能是比率度过高的影响，所以减小了比率度，效果更不佳。之后，我们又试着改小积分参数，如曲线5，K=13，T i=500，SP设定值为400。效果也很不好。

几经折腾，参数设定为K=13，T i=800，SP=400时，最终曲线如上图最后一条。相对于曲线2的纯比率控制，该曲线相应更快，但超调量也相对有点上升，单总体效果还不错。

第三节上水箱液位和流量组成串级控制实验（计算机控制）

如图所示的曲线为副回路控制，即流量控制。

当副回路可以稳定之后，随即给一阶跃值，最后液位稳定如上图所示。但是，该曲线是在液位还未稳定的情况下给定的，虽然曲线效果不错，却不太符合要求。

第二次阶跃响应曲线如上图。这次效果相比于第一次更加快速，超调

量更小，曲线效果更好。

实验给定参数如下图：

加以干扰之后，曲线如下：

加以干扰（出水阀门开大），液位随即下降，由于出水阀开的有点大，所以液位下降很大幅值，系统很快克服干扰回到平衡状态。

与单回路系统控制相比，串级控制系统能够迅速克服进入副回路

扰动的影响。当扰动进入副回路后，首先，副被控变量检测到扰动的影响，并通过副回路的定值控制作用，及时调节操纵变量，使副被控变量回复到副给定值，从而使扰动对主被动变量的影响减少。即副回路对扰动进行粗调，主回路对扰动进行细调。因此，串级控制系统能迅速克服进入副回路扰动的影响。

过程控制实验报告

过程控制实验 实验报告 班级:自动化1202 姓名:杨益伟 学号:120900３21 2015年１0月 信息科学与技术学院 实验一过程控制系统建模 作业题目一: 常见得工业过程动态特性得类型有哪几种?通常得模型都有哪些？在Ｓimｕlｉnｋ中建立相应模型,并求单位阶跃响应曲线、 答:常见得工业过程动态特性得类型有:无自平衡能力得单容对象特性、有自平衡能力得单容对象特性、有相互影响得多容对象得动态特性、无相互影响得多容对象得动态特性等。通常得模型有一阶惯性模型,二阶模型等、 单容过程模型 1、无自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个无自衡单容过程得模型分别为与,试在Siｍulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Simuｌinｋ中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

2、自衡单容过程得阶跃响应实例 已知两个自衡单容过程得模型分别为与,试在Sｉmulinｋ中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 Ｓimulink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

多容过程模型 3、有相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知有相互影响得多容过程得模型为,当参数, 时,试在Ｓiｍｕlink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线在Ｓimｕlink中建立模型如图所示:得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

4、无相互影响得多容过程得阶跃响应实例 已知两个无相互影响得多容过程得模型为(多容有自衡能力得对象)与(多容无自衡能力得对象),试在Simuｌink中建立模型,并求单位阶跃响应曲线。 在Simuｌink中建立模型如图所示: 得到得单位阶跃响应曲线如图所示:

现代控制理论实验报告

实验报告 ( 2016-2017年度第二学期) 名称：《现代控制理论基础》 题目：状态空间模型分析 院系：控制科学与工程学院 班级： ___ 学号： __ 学生姓名： ______ 指导教师： _______ 成绩： 日期： 2017年 4月 15日

线控实验报告 一、实验目的： l.加强对现代控制理论相关知识的理解； 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析； 二、实验内容 1 第一题：已知某系统的传递函数为G (s) S23S2 求解下列问题： （1）用 matlab 表示系统传递函数 num=[1]; den=[1 3 2]; sys=tf(num,den); sys1=zpk([],[-1 -2],1); 结果： sys = 1 ------------- s^2 + 3 s + 2 sys1 = 1 ----------- (s+1) (s+2) （2）求该系统状态空间表达式： [A1,B1,C1,D1]=tf2ss(num,den); A = -3-2 10 B = 1 C = 0 1

第二题：已知某系统的状态空间表达式为： 321 A ,B,C 01：10 求解下列问题： （1）求该系统的传递函数矩阵： （2）该系统的能观性和能空性： （3）求该系统的对角标准型： （4）求该系统能控标准型： （5）求该系统能观标准型： （6）求该系统的单位阶跃状态响应以及零输入响应：解题过程： 程序： A=[-3 -2;1 0];B=[1 0]';C=[0 1];D=0; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D); co=ctrb(A,B); t1=rank(co); ob=obsv(A,C); t2=rank(ob); [At,Bt,Ct,Dt,T]=canon(A,B,C,D, 'modal' ); [Ac,Bc,Cc,Dc,Tc]=canon(A,B,C,D, 'companion' ); Ao=Ac'; Bo=Cc'; Co=Bc'; 结果： （1） num = 0 01 den = 1 32 （2）能控判别矩阵为： co = 1-3 0 1 能控判别矩阵的秩为： t1 = 2 故系统能控。 （3）能观判别矩阵为： ob = 0 1

工业组态实验报告

西华大学实验报告（理工类） 开课学院及实验室：机械工程与自动化学院计算机机房 实验时间 ： 年 月 日 一、实验目的 1、掌握组态软件监视窗口各种图形对象的编辑方法； 2、掌握组态软件各种动画连接的方法； 3、掌握组态软件中各种复杂图形对象的组态方法； 4、掌握实时数据库及历史参数的组态方法； 5、掌握自定义主菜单的定义及使用方法； 6、掌握用户组态及用户管理函数的使用的方法。 二、实验内容 1、建立如图1.1所示的反应釜监控窗口； 图1.1 反应釜液位监控主窗口

2、运行时，当按下开始按钮，首先将“入口阀门”打开(变为绿色)向反应釜注入液体；当反应釜内液体高度值大于等于100时则关闭“入口阀门”(变为黑色)，而打开“出口阀门”(变为绿色)，开始排放反应釜内液体，排放过程中，当液位高度值等于0时，则关闭“出口阀门”(变为黑色)，重新打开“入口阀门”，如此周而复始地循环； 3、当按下停止按钮，则同时关闭“入口阀门”和“出口阀门”； 4、点击“实时趋势”按钮，则转入液位实时趋势窗口，如图1.2所示； 5、点击“历史趋势”按钮，则转入液位历史趋势窗口，如图1.3所示； 6、点击“报警处理”按钮，则转入液位报警处理窗口，如图1.4所示； 7、点击“退出系统”按钮，退出应用程序。 8、图1.2、1.3、1.4中的相应按钮同上面的说明，而按下“主窗口”按钮时则转入监控窗口，如图1.1所示； 9、图1.4中的“确认所有报警”按钮用于确认当前发生的所有报警。 图1.2 反应釜液位实时趋势窗口 图1.3 反应釜液位历史趋势窗口

图1.4 反应釜液位报警处理窗口 10、组态用户。 11、自定义主菜单，运行时如图1.5所示。 a)自定义主菜单之文件菜单b) 自定义主菜单之用户管理 图1.5 自定义主菜单 三、实验设备、仪器及材料 计算机、力控PcAuto 3.62或以上版本 四、实验步骤（按照实际操作过程） 1、绘制如图1.1所示监控窗口，并以“监控窗口”为名进行存盘；绘制如图1.2所示监控窗口，并以“实时趋势”为名进行存盘；绘制如图1.3所示监控窗口，并以“历史趋势”为名进行存盘；绘制如图1.4所示监控窗口，并以“报警处理”为名进行存盘。 2、实时数据库组态 在区域0定义模拟量I/O点level，数字量I/O点in_value、out_value、run如图1.6所示。 图1.6 实时数据库组态时定义的I/O点 3、定义I/O设备 选取PLC类别下的“仿真PLC”，定义名为“PLC”的I/O设备。

过程控制仪表实验报告

成绩________ 过程控制仪表及装置实验报告 班级：_______________________________________ 姓名：________________________________________ 学号：________________________________________ 指导老师：_____________________________________ 实验日期：_____________________________________

目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19) 1 实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1．了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2．掌握电容式差压变送器的工作原理。 3．掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1．掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2．了解电容式差压变送器整体结构，熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3．按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整，进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1．电容式差压变送器1台 2．标准电阻箱1个 3．气动定值器1个 4．标准电流表1台 5．标准压力表1个 6．大、小螺丝刀各1把 7．连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。

现代控制理论实验报告

现代控制理论实验报告

实验一系统能控性与能观性分析 一、实验目的 1.理解系统的能控和可观性。 二、实验设备 1.THBCC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台； 三、实验容 二阶系统能控性和能观性的分析 四、实验原理 系统的能控性是指输入信号u对各状态变量x的控制能力，如果对于系统任意的初始状态，可以找到一个容许的输入量，在有限的时间把系统所有的状态引向状态空间的坐标原点，则称系统是能控的。 对于图21-1所示的电路系统，设iL和uc分别为系统的两个状态变量，如果电桥中 则输入电压ur能控制iL和uc状态变量的变化，此时，状态是能控的。反之，当 时，电桥中的A点和B点的电位始终相等，因而uc不受输入ur的控制，ur只能改变iL的大小，故系统不能控。 系统的能观性是指由系统的输出量确定所有初始状态的能力，如果在有限的时间根据系统的输出能唯一地确定系统的初始状态，则称系统能观。为了说明图21-1所示电路的能观性，分别列出电桥不平衡和平衡时的状态空间表达式： 平衡时：

由式（2）可知，状态变量iL和uc没有耦合关系，外施信号u只能控制iL的变化，不会改变uc的大小，所以uc不能控。基于输出是uc，而uc与iL无关连，即输出uc中不含有iL的信息，因此对uc的检测不能确定iL。反之式（1）中iL与uc有耦合关系，即ur的改变将同时控制iL和uc的大小。由于iL与uc的耦合关系，因而输出uc的检测，能得到iL 的信息，即根据uc的观测能确定iL（ω） 五、实验步骤 1．用2号导线将该单元中的一端接到阶跃信号发生器中输出2上，另一端接到地上。将阶跃信号发生器选择负输出。 2．将短路帽接到2K处，调节RP2，将Uab和Ucd的数据填在下面的表格中。然后将阶跃信号发生器选择正输出使调节RP1，记录Uab和Ucd。此时为非能控系统，Uab和Ucd没有关系（Ucd始终为0）。 3．将短路帽分别接到1K、3K处，重复上面的实验。 六、实验结果 表20－1Uab与Ucd的关系 Uab Ucd

ERP系列实验报告 东华大学

课程名称： 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 2012年4月

一、采购管理系统综述 [选择“采购管理”、“销售管理”和“库存管理”三个主要子系统之一进行功能综述。] 采购管理子系统功能 采购管理模块主要是由供应商到本公司的业务流程整合。需要运用采购管理系统，库存管理系统，存货核算系统和应付款系统，连续性操作。通过将在业务进行产生并取得的各项单据汇总到数据库中，从制定采购计划，制作请购单，向供应商发出订单，到商品入库时产生的入库单，生成商业发票等单据的便捷处理，减少了以往纸质单据的堆叠，提高了单据传递的效率。 采购管理子系统实现的主要业务是普通采购业务。而普通采购业务又包括采购业务、现付业务、结算业务以及退货业务。采购业务可以实现的主要功能包括填制并审核请购单、采购订单、到货单、采购入库单等一系列采购单据。现付业务包括填制采购发票（包括专用发票和普通发票）并做现付处理（包括现金、支票、汇票3种形式）。有4种方法可以实现结算业务，分别是在发票页面直接点击结算按钮、自动结算、手工结算和费用折扣结算，运费发票一般选择手工结算。退货业务一般是发生在采购商品出现质量问题之后，分为结算前退货和结算后退货。 请购单是采购发生之前填制的第一种采购单据，主要用于向上级申请采购商品。在请购单中需要填写请购商品的相关内容（包括商品编码、采购数量、采购单价等），还需要填写业务类型，单据号（可以计算机自动生成）、采购类型等其他单据内容。请购单经过账套主管审核后，方可进行采购单的录入。 采购订单，请购单审核完毕后即可填写采购订单。可以手工输入也可以直接导入请购单中的相关信息。在采购订单的表头部分需要填写供货单位、部门、业务员、付款条件等来完整一张详细的采购订单，确认无误后审核。 到货单，可以手工输入也可以采用导入采购订单的方式来完成相关商品信息的录入。到货单的表头信息需要手工填写，确认无误后方可审核通过。如果在验收后发现次品还需要填写到货退回单。 采购入库单，可以手工输入也可以采用生单的方式使计算机直接生成入库单。生单时要过滤选择需要入库的入库单，勾选“显示表体”，确认生单后要录入入库日期和仓库，填写表头信息，确认无误之后审核。如果需要退货则需要填写红字入库单，红字入库单的入库数量必须是负数。 采购发票，可以手工输入也可以导入入库单。在发生退货时需要另填写红字专用发票。运费要开具运费发票。 采购结算，生成发票并审核以上各单据后，方可进行结算，运输费用需要进行分摊。如果结算不是一单业务一结，最好不要选在在发票页面结算，可以用其他3中结算方法结算，需要结算的业务可以通过结算单列表检验结算完成。 二、普通采购业务流程 [如果你选择的采购管理系统，则选择采购管理的某一业务流程，如普通采购、直运采购等，进行业务流程的描述，并绘制业务流程图。] 普通采购业务流程 业务流程：公司内部其他部门向采购部门提出请购要求，采购部门业务员向

过程控制系统实验报告

实验一过程控制系统的组成认识实验 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 一、过程控制实验装置简介 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、综合性人才为出发点。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发，如PLC控制、DCS控制开发等。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发的平台。 二、过程控制实验装置组成 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三部分组成。 1、被控对象 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。 水箱：包括上、下水箱和储水箱。上、下水箱采用透明长方体有机玻璃，坚实耐用，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。 模拟锅炉：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，可用冷却循环水帮助散热。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。 压力容器：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。 管道：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。 2、检测装置 （液位）差压变送器：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。 涡轮流量传感器：测量电动调节阀支路的水流量。其型号：LWGY－6A，公称压力：6.3MPa，精度：1.0％，输出信号：4～20mA DC 温度传感器：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。 （气体）扩散硅压力变送器：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 DC。 3、执行机构 电气转换器：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℃。 SCR移相调压模块：采用可控硅移相触发装置，输入控制信号0～5V DC或4～20mA DC 或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。 水泵：型号为UPA90，流量为30升／分，扬程为8米，功率为180W。

现代控制理论 实验报告

实验三典型非线性环节 一．实验要求 1.了解和掌握典型非线性环节的原理。 2.用相平面法观察和分析典型非线性环节的输出特性。 二．实验原理及说明 实验以运算放大器为基本元件，在输入端和反馈网络中设置相应元件（稳压管、二极管、电阻和电容）组成各种典型非线性的模拟电路。 三、实验内容 3.1测量继电特性 （1）将信号发生器（B1）的幅度控制电位器中心Y测孔，作为系统的-5V~+5V输入信号（Ui）：B1单元中的电位器左边K3开关拨上（-5V），右边K4开关也拨上（+5V）。 （2）模拟电路产生的继电特性： 继电特性模拟电路见图 慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。 波形如下： 函数发生器产生的继电特性 ①函数发生器的波形选择为‘继电’，调节“设定电位器1”，使数码管右显示继电限幅值为3.7V。 慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。实验结果与理想继电特性相符 波形如下：

3.2测量饱和特性 将信号发生器（B1）的幅度控制电位器中心Y测孔，作为系统的-5V~+5V输入信号（Ui）：B1单元中的电位器左边K3开关拨上（-5V），右边K4开关也拨上（+5V）。 （2）模拟电路产生的饱和特性：饱和特性模拟电路见图3-4-6。 慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。如下所示：

函数发生器产生的饱和特性 ①函数发生器的波形选择为‘饱和’特性；调节“设定电位器1”，使数码管左显示斜率为2；调节“设定电位器2”，使数码管右显示限幅值为3.7V。 慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。波形如下： 。 3.3测量死区特性 模拟电路产生的死区特性 死区特性模拟电路见图3-4-7。 慢慢调节输入电压（即调节信号发生器B1单元的电位器，调节范围-5V~+5V），观测并记录示波器上的U0~U i图形。如下所示：

力控组态软件实例

《集散控制系统原理及应用》 实验报告 姓名：胡文千_______ 学号：1345733203_____ 班级：13457332 ___ 专业：电气工程及其自动化 学院：电气与信息工程学院 江苏科技大学（张家港） 二零一六年六月

一、实验目的 1、熟悉DCS系统的方案设计； 2、熟悉使用组态软件对工艺流程图的绘制； 3、熟悉使用组态软件生成多种报表。 二、实验内容 实验（一） 1、自行设计一个小型的工程现场； 2、绘制工艺流程图； 3、在力控中模拟设计的系统，仿真实现基本功能。实验（二） 1、在实验（一）基础上，完成在力控中生成报表； 2、运用DCS知识分析所设计的系统； 3、仿真结果分析总结。

实验（一） 1、方案题目 交通系统实时监控系统。 2、方案背景 现在的交通变得越来越繁忙，交通系统变得越来越重要，对交通系统实时必要的监控能够维持交通安全，若出现交通信号等混乱时能够及时准确的发现。3、组态软件 1）概念 组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制）。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。 组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，它解决了控制系统通用性问题。其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。 2）组态软件的功能 组态软件通常有以下几方面的功能： （1）强大的界面显示组态功能。目前，工控组态软件大都运行于Windows 环境下，充分利用Windows的图形功能完善界面美观的特点，可视化的m风格界面、丰富的工具栏，操作人员可以直接进人开发状态，节省时间。丰富的图形控件和工况图库，既提供所需的组件，又是界面制作向导。提供给用户丰富的作

《过程控制系统》实验报告

《过程控制系统》实验报告 学院：电气学院 专业：自动化 班级：1505 姓名及学号：任杰311508070822 日期：2018.6.3

实验一、单容水箱特性测试 一、 实验目的 1. 掌握单容水箱阶跃响应测试方法，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-FCS 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 图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 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02010=-Q Q （式2-1），动态时，则有dt dV Q Q = -21，（式2-2）式中 V 为水箱的贮水容积，dt dV 为水贮存量的变化率，它与 h 的关

系为Adh dV =，即dt dh A dt dV =（式2-3），A 为水箱的底面积。把式（2-3）代入式（2-2）得dt dh A Q Q =-21（式2-4）基于S R h Q =2,S R 为阀2V 的液阻，（式2-4）可改写为dt dh A R h Q S =-1，1KQ h dt dh AR S =+或()()1s 1+=Ts K s Q H （式2-5）式中s AR T =它与水箱的底面积A 和2V 的S R 有关，（式2-5）为单容水箱的传递函数。若令()S R S Q 01=,常数=0R ，则式2-5可表示为()T S KR S R K S R T S T K S H 11/000+-=?+= 对上式取拉氏反变换得()()T t e KR t h /01--=（式2-6）,当∞→t 时()0KR h =∞,因而有()0/R h K ∞==输出稳态值/阶跃输入，当T t =时，()() ()∞==-=-h KR e KR T h 632.0632.01010，式2-6表示一阶惯性响应曲线是一单调上升的指数函数如下图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 数如式（2-5）所示。 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

监控组态软件实验报告(三)

监控组态软件实验报告（三） 实验名称：水位控制系统演示工程 实验目的： 熟悉MCGS监控组态软件开发环境，掌握工程组态、画面组态、实时数据库配置、脚本语言等组态工具，掌握用组态软件生成控制系统的过程和方法。 实验内容： 用MCGS组态软件构建存储罐液位监控系统，包括用画面组态工具生成工艺流程图、配置实时数据库点及工程变量、使用脚本语言编程、系统调试运行。 实验步骤： 1)工程组态 可以按如下步骤建立样例工程： [1] 鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如果MCGS安装在D：盘根目录下，则会在D：\MCGS\WORK\下自动生成新建工程，默认的工程名为：“新建工程X.MCG”(X表示新建工程的顺序号，如：0、1、2等) [2] 选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。 [3] 在文件名一栏内输入“水位控制系统”，点击“保存”按钮，工程创建完毕。

2)工艺流程图组态 1.建立用户窗口 [1] 在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。 [2] 选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”。 [3] 将窗口名称改为：水位控制；窗口标题改为：水位控制；窗口位置选中“最大化显示”，其它不变，单击“确认”。 [4] 在“用户窗口”中，选中“水位控制”，点击右键，选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。

选中“水位控制”窗口图标，单击“动画组态”，进入动画组态窗口，开始编辑画面。 2.制作文字框图 [1] 单击工具条中的“工具箱”按钮，打开绘图工具箱。 [2] 选择“工具箱”内的“标签”按钮，鼠标的光标呈“十字”形，在窗口顶端中心位置拖拽鼠标，根据需要拉出一个一定大小的矩形。 [3] 在光标闪烁位置输入文字“水位控制系统演示工程”，按回车键或在窗口任意位置用鼠标点击一下，文字输入完毕。 [4] 选中文字框，右键点击后在出现的菜单中选择属性，在出现的动画组态属性设置中可以修改填充颜色等，点击可以修改字体等。 制作水箱 [1] 单击绘图工具箱中的（插入元件）图标，弹出对象元件管理对话框，如图：

过程控制仪表实验报告解析

成绩________ 过程控制仪表及装置 实验报告 班级：_______________________________________ 姓名：________________________________________ 学号：________________________________________ 指导老师：_____________________________________ 实验日期：_____________________________________

目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19)

实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1．了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2．掌握电容式差压变送器的工作原理。 3．掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1．掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2．了解电容式差压变送器整体结构，熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3．按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整，进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1．电容式差压变送器1台 2．标准电阻箱1个 3．气动定值器1个 4．标准电流表1台 5．标准压力表1个 6．大、小螺丝刀各1把 7．连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。 图2-1 电容式差压变送器校验接线图 五、实验说明及操作步骤

现代控制理论实验报告河南工业大学

河南工业大学 现代控制理论实验报告姓名：朱建勇 班级：自动1306 学号：201323020601

现代控制理论 实验报告 专业: 自动化 班级: 自动1306 姓名: 朱建勇 学号: 201323020601 成绩评定: 一、实验题目： 线性系统状态空间表达式的建立以及线性变换 二、实验目的 1. 掌握线性定常系统的状态空间表达式。学会在MATLAB 中建立状态空间模型的方法。 2. 掌握传递函数与状态空间表达式之间相互转换的方法。学会用MATLAB 实现不同模型之 间的相互转换。 3. 熟悉系统的连接。学会用MATLAB 确定整个系统的状态空间表达式和传递函数。 4. 掌握状态空间表达式的相似变换。掌握将状态空间表达式转换为对角标准型、约当标准 型、能控标准型和能观测标准型的方法。学会用MATLAB 进行线性变换。 三、实验仪器 个人笔记本电脑 Matlab R2014a 软件 四、实验内容 1. 已知系统的传递函数 (a) ) 3()1(4)(2++=s s s s G

(b) 3486)(22++++=s s s s s G

(c) 6 1161)(232+++++=z z z z z z G （1）建立系统的TF 或ZPK 模型。 （2）将给定传递函数用函数ss( )转换为状态空间表达式。再将得到的状态空间表达式用函 数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。 （3）将给定传递函数用函数jordants( )转换为对角标准型或约当标准型。再将得到的对角 标准型或约当标准型用函数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。 （4）将给定传递函数用函数ctrlts( )转换为能控标准型和能观测标准型。再将得到的能控标 准型和能观测标准型用函数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。

过程控制实验报告

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称：过程控制实验 实验名称：水箱液位控制系统 院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号： 实验室：实验组别： 同组人员： 实验时间： 评定成绩：审阅教师：

目录 一、系统概论 (3) 二、对象的认识 (4) 三、执行机构 (14) 四、单回路调节系统 (15) 五、串级调节系统Ⅰ (18) 六、串级调节系统Ⅱ (19) 七、前馈控制 (21) 八、软件平台的开发 (21)

一、系统概论 1.1实验设备 图1.1 实验设备正面图图1.2 实验设备背面图 本实验设备包含水箱、加热器、变频器、泵、电动阀、电磁阀、进水阀、出水阀、增压器、流量计、压力传感器、温度传感器、操作面板等。 1.1.2 铭牌 ·加热控制器： 功率1500w，电源220V（单相输入） ·泵： Q40-150L/min，H2.5-7m，Hmax2.5m，380V，VL450V， IP44，50Hz，2550rpm，1.1kw，HP1.5，In2.8A，ICL B ·全自动微型家用增压器： 型号15WZ-10，单相电容运转马达 最高扬程10m，最大流量20L/min，级数2，转速2800rmp，电压220V， 电流0.36A，频率50Hz，电容3.5μF，功率80w，绝缘等级 E ·LWY-C型涡轮流量计： 口径4-200mm，介质温度-20—+100℃，环境温度-20—+45℃，供电电源+24V， 标准信号输出4-20mA，负载0-750Ω，精确度±0.5%Fs ±1.0%Fs，外壳防护等级 IP65 ·压力传感器 YMC303P-1-A-3 RANGE 0-6kPa，OUT 4-20mADC，SUPPLY 24VDC，IP67，RED SUP+，BLUE OUT+/V- ·SBWZ温度传感器 PT100 量程0-100℃，精度0.5%Fs，输出4-20mADC，电源24VDC

2018年东华大学控制工程考研最详细经验帖

2018年东华大学控制工程考研最详细经验帖 在这里我就大体写一下我的复习过程，仅供参考。先介绍一下我自己的情况吧，我本科是江西理工大学，自动化专业。考的是东华大学专硕控制工程。 专业课篇 我们信息学院专业课是三选一，分别是自动控制原理，信号与系统，以及电路。我选择的是自动控制原理，因为这门课程我本科学的比较好，而且作为自动化专业核心课程，再次精研自控还是很有收获的，废话不多说。上干货。 首先参考资料，自控作为控制类的基础课，知识点杂而多，但根据考纲来看是二三四五六章最重要。因此复习时间选择在7月初开始。首先是过一遍基础，把书认真看一遍，每个考纲的知识点做到第一遍是理解的，学校给的参考书是《Modern Control Systems现代控制系统》（第九版）Richard C.Dorf Robert H.Bishop，2002年。《自动控制原理》(下)，吴麒，清华大学出版社，1992年《自动控制理论》，胡寿松，科学出版社，1994年。其中英文教材是东华本科上课教材，但我选的是胡寿松的教材，经典且易懂。这部书一定要精读且把例题搞懂。 第二是复习时间规划，首先呢专业课的分值是和数学一样的，因此战略地位和数学也是一样的，只是难度来说比数学简单点，因此简单，就意味着你的分不能太低，低过头了就是谢谢参与了。有些人总以为暑假后也可以来得及，这种错误太低级了，因从我给的建议是从七月开始，每天至少三个小时复习时间。一直到考试前。 第三是复习方法。首先是教材的使用，我的建议是必须看两遍以上，第一遍首先建立自己已经忘记的差不多的知识体系，顺便温故一下知识点，然后做例题，做习题，根据习题的情况复习和巩固自己的知识。第二遍就是重点根据第一遍的自身情况再着重复习。其次是真题了，真题最能看出学校出题的思路和重点，一定要好好做和复习，最少三遍以上。 复试经验：

过程控制控实验报告

实验一 单容自衡水箱特性的测试 一、实验目的 1. a 根据实验得到的液位阶跃响应曲线，用相应的方法确定被测对象的特征参数K 、T 和传递函数。 二、实验设备 1. A3000高级过程控制实验系统 2. 计算机及相关软件 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，Q 2为流出水箱的流量。手动阀QV105和闸板QV116的开度（5~10毫米）都为定值。根据物料平衡关系，在平衡状态时： 0Q Q 2010=- （1） 动态时则有： dt dV Q Q 21=- （2） 式中V 为水箱的贮水容积，dt dV 为水贮存量的变化率，它与h 的关系为Adh dV =，即： dt dh A dt dV = （3） A 为水箱的底面积。把式（3）代入式（2）得： QV116 V104 V103 h ?h QV105 QV102 P102 LT103 LICA 103 FV101 M Q 1 Q 2 图2.1单容水箱特性测试结构图

图2.2 单容水箱的单调上升指数曲线 dt dh A =-21Q Q （4） 基于S 2R h Q =，R S 为闸板QV116的液阻，则上式可改写为dt dh A R h Q S =-1，即： 或写作： 1 )()(1+=TS K s Q s H （5） 式中T=AR S ，它与水箱的底积A 和V 2的R S 有关；K=R S 。式（5）就是单容水箱的传递函数。 若令S R s Q 01)(=，R 0=常数，则式（5）可改为： T S KR S R K S R T S T K s H 0011/)(0+-=?+= 对上式取拉氏反变换得： )e -(1KR h(t)t/T 0-= （6） 当∞→t 时0KR )h(=∞，因而有=∞=0R )h(K 阶跃输入 输出稳态值。当t=T 时，则)h(KR )e -(1KR h(T) 001∞===-0.6320.632。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。 1KQ h dt dh AR S =+

现代控制理论实验报告

现代控制理论实验报告 组员： 院系：信息工程学院 专业： 指导老师： 年月日

实验1 系统的传递函数阵和状态空间表达式的转换 [实验要求] 应用MATLAB 对系统仿照[例]编程，求系统的A 、B 、C 、阵；然后再仿照[例]进行验证。并写出实验报告。 [实验目的] 1、学习多变量系统状态空间表达式的建立方法、了解系统状态空间表达式与传递函数相互转换的方法； 2、通过编程、上机调试，掌握多变量系统状态空间表达式与传递函数相互转换方法。 [实验内容] 1 设系统的模型如式示。 p m n R y R u R x D Cx y Bu Ax x ∈∈∈?? ?+=+=& 其中A 为n ×n 维系数矩阵、B 为n ×m 维输入矩阵 C 为p ×n 维输出矩阵，D 为传递阵，一般情况下为0，只有n 和m 维数相同时，D=1。系统的传递函数阵和状态空间表达式之间的关系如式示。 D B A SI C s den s num s G +-== -1)() () (()( 式中，)(s num 表示传递函数阵的分子阵，其维数是p ×m ；)(s den 表示传递函数阵的按s 降幂排列的分母。 2 实验步骤 ① 根据所给系统的传递函数或（A 、B 、C 阵），依据系统的传递函数阵和状态空间表达式之间的关系如式，采用MATLA 的编程。注意：ss2tf 和tf2ss 是互为逆转换的指令； ② 在MATLA 界面下调试程序，并检查是否运行正确。 ③ [] 已知SISO 系统的状态空间表达式为，求系统的传递函数。

, 2010050010000100001 0432143 21u x x x x x x x x ? ? ??? ? ??????-+????????????????????????-=????????????&&&&[]??? ? ? ???????=43210001x x x x y 程序: A=[0 1 0 0;0 0 -1 0;0 0 0 1;0 0 5 0]; B=[0;1;0;-2]; C=[1 0 0 0]; D=0; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D,1) 程序运行结果: num = 0 den = 0 0 0 从程序运行结果得到:系统的传递函数为: 2 4253 )(s s s S G --= ④ [] 从系统的传递函数式求状态空间表达式。 程序: num =[0 0 1 0 -3]; den =[1 0 -5 0 0]; [A,B,C,D]=tf2ss(num,den) 程序运行结果: A = 0 5 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0

实验六 力控组态软件中Windows控件的应用

实验六力控组态软件中Windows控件的应用 一、实验目的 熟悉力控组态软件中Windows控件的应用，主要控件包括文本编辑框、复选 框、多选按钮、下拉框、列表框、起始时间、时间范围。 二、实验任务 1、以三级液位系统为对象，在监控软件中添加相应的Windows控件； 2、对主要的Windows控件分别举例应用（Windows控件主要指文本编辑框、 复选框、多选按钮、下拉框、列表框、起始时间、时间范围）。 三、预习及实验要求 1、参考教材及力控组态软件随机帮助文件及FAQ文件，预习相关内容； 2、分别设计应用Windows主要控件，包括文本编辑框、复选框、多选按钮、 下拉框、列表框、起始时间、时间范围的应用。 四、主要参考实验步骤 1、文本编辑框。点击菜单中的“工具/windows控件/文本编辑框”，加入到界面中。 能够显示多行文本，用于信息提示。 相关函数 注意：相关函数是与WINDOWS控件相关的一组函数，在动作脚本程序中调用时要指明 WINDOWS控件的对象名称，具体格式为：“对象名称.相关函数（参数）”。 1、TextLoad (FileName ) 说明 此函数将指定的文本文件调入到文本编辑框中加以显示。 参数 FileName：文本文件名称，类型为字符串。 示例 #text1. TextLoad ("C:\abc\a.txt"); //向编辑框装载a.TXT文本文件并显示。 //text1为用户定义的编辑框控件名称。 2、复选框。在菜单中选择“工具/Window控件/复选框”，可在窗口中加入一复选框。 3、多选按钮。在菜单中选择“工具/Window控件/多选按钮”，可在窗口中加入一复选 框。 属性如下： 标签颜色：标签文字颜色。 竖排：选中竖排复选框，成员项将按垂直方向排列。

东华大学操作系统存储管理实验报告

东华大学计算机学院 操作系统实验报告 实验名称：存储管理问题 姓名：姜元杰 学号：111310228 班级：计算机1102 指导老师：李继云 报告日期：2013/11/2

一、实验概述 1.实验目标 存储管理的主要功能之一是合理地分配空间。请求页式管理是一种常用的虚拟存储管理技术。本实验的目的是通过请求页式存储管理中页 面置换算法模拟设计，了解虚拟存储技术的特点，掌握请求页式管理的 页面置换算法。 2.实验要求 1)通过随机数产生一个指令序列，共320条指令，指令的地址按下述 原则生成： ●50%的指令是顺序执行的； ●25%的指令是均匀分布在前地址部分。 ●25%的指令是均匀分布在后地址部分。 2)将指令序列变换成页地址流 ●页面大小= 10条指令 ●4页<=用户内存容量<=32页； ●用户虚存容量= 32页； ●在用户虚存中，按每K存放10条指令排列虚存地址 3)计算并输出下述各种算法在不同内存容量下的命中率。 ●先进先出的算法（FIFO）； ●最近最少使用算法（LRU）； ●最佳淘汰算法（OPT）； ●命中率=1-页面失效次数/页地址流长度； 输出以表结构输出，行头是页码，列头是对应替换算法。在本实验 中，页地址流长度为320，页面失效次数为每次访问相应指令时，该 指令所对应的页不在内存的次数。

二、实验内容 1.设计思路 总体思路： 设计存储管理类（class StorageManagemen），封装FIFO，LRU,OPT算法实现函 数与各自所需公共或个体数据机构和公共代码部分，实现“TOP-DOWN”的程序设 计思想，增强代码结构性和可读性。 1)先进先出的算法（FIFO）：FIFO是最简单的页置换算法，FIFO的页置 换的算法为每个页记录着该页调入内存的时间。当必须置换一页时，将 选择最旧的页。注意并不需要记录调入一页的确切时间，可以创建一个 FIFO队列来管理内存中的所有页。队列中的首页将被置换。当需要调入 页时，将它加入到队列的尾部。FIFO的页置换算法很好理解和实现，但 是，其性能并不是很好。所替代的页可能是很久以前使用的、现已不再 使用的初始化模块，另一方面，所替代的页可能包含一个以前初始化的 并且不断使用的常用变量。 2)最近最少使用算法（LRU）：选择最近最长时间未访问过的页面予以淘 汰，默认过去一段时间内未访问过的页面，在最近的将来可能也不会被 访问。本实验实现算法通过为每个页面设置一个访问字段，用来记录页 面自上次被访问以来所经历的时间，淘汰页面时选择现有页面中值最大 的予以淘汰。尽管各类参考书声明LRU算法为堆栈类算法，但本实验通 过优先队列完全可以实现。 3)最佳淘汰算法（OPT）：最佳置换算法所选择的被淘汰页面将是以后永不 使用，或者是在最长时间内不再被访问的页面，这样可以保证获得最低 的缺页率。本实验实现算法通过为每个页面设置一个CPU使用“间隔” ——即表示CPU将在未处理的页面序列中第几步处理到该页面，如果页 面不再被CPU处理，赋值为极大值（INT_MAX），淘汰页面时选择现有 页面中值最大的予以淘汰。本实验同LRU一样，通过优先队列实现。2.主要数据结构