二节双容自衡水箱液位特性测试实验第二节双容水箱特性地测试 一、实验目地 1．掌握双容水箱特性地阶跃响应曲线测试方法； 2．根据由实验测得双容液位地阶跃响应曲线,确定其特征参数 K、T1、T2 及传递函数； 3．掌握同一控制系统采纳不同控制方案地实现过程. 二、实验设备结构图 (b>方框图 由图 2-9 所示,被测对象由两个不同容积地水箱相串联组成,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地过程.根据本章第一节单容水箱特性测试地原理,可知双容水箱数学模型是两个单容水箱数学模型地乘积,即双容水箱地数学模型可用一个二阶惯性环节来描述：b5E2RGbCAP G(s>=G1(s>G2(s>= k1k2K (2-9> ??T1s?1T2s?1(T1s?1)(T2s?1)式中 K＝k1k2,为双容水箱地放大系数,T1、T2 分别为两个水箱地时间常数. 本实验中被测量为下水箱地液位,当中水箱输入量有一阶跃增量变化时,两水箱地液位变化曲线如图 2-10 所示.由图2-10 可见,上水箱液位地响应曲线为一单调上升地指数函数）；而下水箱液位地响应曲线则呈 S 形曲线）,即下水箱地液位响应滞后了,它滞后地时间与阀 F1-10 和 F1-11 地开度大小密切相关.p1EanqFDPw 图 2-10 双容水箱液位地阶跃响应曲线 双容对象两个惯性环节地时间常数可按下述方法来确定.在图 2-11 所示地阶跃响应曲线上求取： (1>h2 时曲线上地点 B 和对应地时间 t1； (2> h2 时曲线上地点 C 和对应地时间 t2. 图 2-11 双容水箱液位地阶跃响应曲线 然后,利用下面地近似公式计算式 K?h2(?)输入稳态值?(2-10> xO 阶跃输入量 T1?T2?t1?t2(2-11> 2.16 T1T2t1?(1.74?0.55)(2-12> (T1?T2)2t20.32〈t1/t2〈0.46 由上述两式中解出 T1 和 T2,于是得到如式 (T1S?1)(T2S?1)四、实验内容与步骤 本实验选择中水箱和下水箱串联作为被测对象结构图 (b>方框图 由图 2-13 可知,本实验地被测对象为锅炉内胆地水温,通过调节器“手动”
