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二节双容自衡水箱液位特性测试实验.doc


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文档列表 文档介绍
第二节双容水箱特性地测试
一、实验目地
;
,确定其特征参数K、T1、T2及传递函数;
.
二、实验设备(同前)
三、原理说明
图2-9 双容水箱对象特性测试系统
(a)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,,其平衡位置被破坏后,不需要操作人员或仪表等干预,,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:
G(s)=G1(s)G2(s)= (2-9)
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可见,上水箱液位地响应曲线为一单调上升地指数函数(图2-10 (a));而下水箱液位地响应曲线则呈S形曲线(图2-10 (b)),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.
图2-10 双容水箱液位地阶跃响应曲线
(a)中水箱液位(b)下水箱液位
-11所示地阶跃响应曲线上求取:
(1) h2(t)|t=t1= h2(∞)时曲线上地点B和对应地时间t1;
(2) h2(t)|t=t2= 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
(2-10)
(2-11)
(2-12)
〈t1/t2〈
由上述两式中解出T1和T2,于是得到如式(2-9)所示地传递函数.
在改变相应地阀门开度后,对象可能出现滞后特性,这时可由S形曲线地拐点P处作一切线,它与时间轴地交点为A,(二阶滞后)对象地传递函数为:
G(S)= (2-13)
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(也可选择上水箱和中水箱).实验之前先将储水箱中贮足水量,然后将阀门F1-1、F1-2、F1-7全开,将中水箱出水阀门F1-10、下水箱出水阀门F1-11开至适当开度(要求F1-10开度稍大于F1-11地开度),其余阀门均关闭.
具体实验内容与步骤按五种方案分别叙述,这五种方案地实验与用户所购地硬件设备有关,可根据实验需要选做或全做.
(一)、智能仪表控制
-12挂件挂到屏上,并将挂件地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2,并按照本章第一节控制屏接线图2-“LT3下水箱液位”钮子开关拨到“ON”地位置.
,打开24V开关电源,给压力变送器上电,按下启动按钮,合上单相Ⅰ、单相Ⅲ空气开关,给智能仪表及电动调节阀上电.
,打开“智能仪表控制

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  • 时间2018-01-17