三、實驗裝置的基本操作與儀表除錯
1、裝置檢查
檢查所有掛件及微控制器控制屏的電源開關是否關閉。
2、系統接線
按照實驗原理及要求正確接線。
3、啟動實驗裝置：
1）、開啟電源空氣開關與電源總鑰匙開關。
2）、按下電源控制屏上的啟動按鈕，即可開啟電源，交流電壓表指示220v。
3）、開啟實驗所用掛件及微控制器控制屏的電源開關。
4、儀表調整：（儀表的零位與增益調節 ）
在gk-02裝置結構展示屏的左側，有五組感測器檢測訊號輸出：lt1、pt、lt2、ft、tt（輸出標準訊號dc0~5v），它們旁邊分別設有數字顯示器，以顯示相應的輸出值。在lt1、pt、lt2數字顯示器的右邊各有二個電位器，可通過這些電位器調整相應感測器的零位和增益，在每次實驗進行之前，必須作好這些準備工作。
除錯步驟如下：
1)、將三根6的橡皮導氣管（約0.6m長）的一端分別豎直地插入上、下水箱底部（上水箱兩根，下水箱一根），再將它們的另一端接到三個差壓感測器（mpx2010dp）的正壓室。
2）、開啟閥1、閥3，關閉閥7、閥8，（或者開啟閥7、閥8，關閉閥1、閥3）關閉閥2、閥4、閥5、閥6，然後開啟變頻器（或直流調速器），啟動乙個齒輪幫浦，給上、下水箱供水，使其液面均上公升至10cm高度，關閉變頻器（或直流調速器）。
3）、將各增益調節電位器置於中間位置，然後調節零位調節電位器，使lt1
兩端的輸出電壓為3.33v(顯示器顯示10.00)，lt2兩端的輸出電壓為3.33v(顯示器顯示10.00)，pt兩端的輸出電壓為3.33v（顯示器顯示980）。
4）、零位調節
a、開啟閥2、閥4，排空上、下水箱中的水，關閉閥2、閥4。
b、調節「零位調節」電位器，使lt1、lt2和pt輸出為零伏，顯示器顯示為00.00cm。注：穩定幾分鐘後進入下一步。
5）、開始增益調節：
a、啟動齒輪幫浦，使上、下水箱水位上公升至於10cm高度，然後再關閉齒輪幫浦。
b、調節「增益調節」電位器，使lt1、lt2顯示器顯示10.00cm，pa顯示器顯示980pa。
6）、重複實驗步驟4、5，反覆調整零位和增益，使上、下水箱水位為零時，lt1、lt2、pt輸出都為0v（顯示器顯示00.00）；上、下水箱水位上公升至於10cm高度時，lt1兩端的輸出電壓為3.33v(顯示器顯示10.
00)，lt2兩端的輸出電壓為3.33v(顯示器顯示10.00)，pt兩端的輸出電壓為3.
33v（顯示器顯示980）。
四、實驗裝置監控軟體的使用
參見實驗八《計算機過程控制系統》的內容。
注意：進入介面後，使用者名稱添寫實驗台的後兩位。
實驗一、單容水箱物件特性的測試
一、 實驗目的
1）、了解單容水箱的自衡特性。
2）、掌握單容水箱的數學模型及其階躍響應曲線。
3）、由實測單容水箱液位的階躍響應曲線，用相關的方法分別確定它們的引數。
二、實驗裝置
1）、tkgk-1型過程控制實驗裝置：
pid調節器：gk-04
變頻器：gk-07-2
2）、萬用表乙隻
3）、計算機一台
三、實驗原理
階躍響應測試法是系統在開環執行狀況下，待工況穩定後，通過調節器手動改變物件的輸入訊號（階躍訊號）。同時，記錄物件的輸出資料和階躍響應曲線，然後根據給定物件模型的結構形式，對實驗資料進行合理的處理，確定模型中的相關引數。
**法是確定模型引數的一種實用方法，不同的模型結構，有不同的**方法。
單容水箱其數學模型可用一階慣性環節來近似描述，且用下述方法求取物件的特徵引數。
單容水箱液位開環控制結構圖如圖1-1所示：
圖1-1、 單容水箱液位開環控制結構圖
設水箱的進水量為q1，出水量為q2，水箱的液面高度為h，出水閥v2固定於某一開度值。根據物料動態平衡的關係，求得：
（為 q1相對於某一平衡值的增量）
在零初始條件下，對上式求拉氏變換，得：
1-1 式中，t=r2*c為水箱的時間常數（注意：閥v2的開度大小會影響到水箱的時間常數），k=r2為過程的放大倍數，也是閥v2的液阻，c 為水箱的底面積。令輸入流量q1（s）=ro/s，ro為常量，表示兩次液位穩定時對應的電壓值之差，則輸出液位的高度為：1-2
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