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班级：09自动化
学号：**********
实验项目
实验一、单容水箱对象特性的了解和isia了解调整位式调节器、智测试 实验二、单回路控制系统的参数整定
实验三、串级控制系统的参数整定
实验装置简介
《过程控制》课程实验的试验装置是用《THKGK-1型过程控制实验装置》。本实验装置的控制信号及被控信号均采用IEC标准，即电压0～5V或1～5V，电流0～10mA或4～20mA。
森林公园管理办法实验系统供电要求为单相交流220V±10%，10A。
实验装置包括被控对象、调节器、执行器模块和变送器模块。
被控对象包括上水箱、下水箱、复合加热水箱以及管道。
调节器主要有模拟调节器（含比例P调节、比例积分PI调节、比例微分PD调节、比例积分微分PID调节）、计算机控制等。
执行器模块主要有磁力驱动泵。
变送器模块主要有流量变送器（FT）、液位变送器（LT1，LT2）等。变送器的零位、增益可调，并均以标准信号DC0-5V输出。
实验一、单容水箱对象特性的了解和了解调整位式调节器、智测试
一、实验目的
1、了解单容水箱的自衡特性。
二、 实验设备
1、THKGK-1型过程控制实验装置：
GK-02 GK-03 GK-04 GK-07
2、万用表一只
3、计算机及上位机软件质量管理信息系统
三、实验原理
阶跃响应测试法是被控对象在开环运行状况下，待工况稳定后，通过调节器手动改变对象的输入信号（阶跃信号）。同时，记录对象的输出数据和阶跃响应曲线，然后根据给定对象模型的结构形式，对实验数据进行合理的处理，确定模型中的相关参数。
单容水箱液位开环控制结构图如图所示：
四、实验内容与步骤
1、了解并熟悉实验装置的结构与组成。
2、按照图实验原理中的控制结结构框图，完成系统的接线，并把PID调节器的“手动/自动”开关置于“手动”位置，此时系统处于开环状态。
3、打开阀3，出水口阀6打在一定的开度。
4、将单片机控制挂箱GK-03的输入信号端“LT1”与GK-02的传感器输出端“LT1”相连；用配套RS232通讯线 将GK-03的“串行通信口”与计算机的COM1连接；打开所有电源开关用单
片机进行液位实时监测；然后用上位机控制监控软件对液位进行监视并记录过程曲线。
5、利用PID调节器的手动旋钮调节输出，将被控参数液位控制在4cm左右。
6、观察系统的被调量——水箱的水位是否趋于平衡状态。若已平衡，记录此时调节器手动输出值VO 以及水箱水位的高度h1和显示仪表LT1的读数值并填入下表。
变频器输出频率f | 手动输出Vo | LT1显示值 |
HZ | v | cm |
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7、迅速增调“手动调节”电位器，使PID的输出突加10%，利用上位机监控软件记下由此引起的阶跃响应的过程曲线，并根据所得曲线填写下表。
等到进入新的平衡状态后，再记录测量数据，并填入下表：
变频器输出频率f | PID输出Vo | 维棉水箱水位高度LT1显示值 |
HZ | v | cm |
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8、将“手动调节”电位器回调到步骤5）前的位置，再用秒表和数字表记录由此引起的阶跃响应过程参数与曲线。填入下表：
8、重复上述实验步骤。
稳定
变频器输出频率f | PID输出Vo | 水箱水位高度LT1显示值 |
HZ | v | cm |
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五、注意事项
1、做本实验过程中，阀3和阀6不得任意改变开度大小；
2、阶跃信号不能取得太大，以免影响系统正常运行；但也不能过小，以防止对象特性的不真实性。一般阶跃信号取正常输入信号的5%~15%。
3、在输入阶跃信号前，过程必须处于平衡状态
4、在老师的帮助下，启动计算机系统和单片机控制屏。
六、实验报告要求
作出一阶环节的阶跃响应曲线。
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