2014年北科大自动化生产实训报告

北科大自动化生产实训报告

北京科技大学

自动化生产线实训

实验报告

班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 阎群 日 期： 2014 年 5 月 7 日

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北京科技大学自动化学院 自动化生产线实训实验报告

目 录

1系统概述 ................................................................ 1

1.1实验对象 .......................................................... 1

1.2上位机软件 ........................................................ 2

1.3下位机 ............................................................ 3

1.4实验任务与目的 .................................................... 4

1.5分组情况 .......................................................... 5

2单容水箱建模 ............................................................ 6

2.1建模方法概述 ...................................................... 6

2.1.1 机理建模 .................................................... 6

2.1.2 实验方法建模 ................................................ 7

2.1.3 对象模型的影响因素分析 ...................................... 8

2.2阶跃响应法建模 .................................................... 8

2.2.1 理论基础 .................................................... 8

2.2.2 实验步骤 .................................................... 9

2.2.3模型建立 ................................................... 10

2.2.4 结果分析 ................................................... 11

3 Matlab仿真实验 ........................................................ 12

3.1实验建模： ....................................... 错误！未定义书签。

3.1.1作图法建模 ............................................. 13

3.1.2计算法建模 ............................................. 13

3.2基于matlab的PID整定 ............................................ 15 4单容水箱PID控制 ....................................... 错误！未定义书签。

4.1液位控制 ......................................... 错误！未定义书签。

4.1.1实验原理 ................................... 错误！未定义书签。

4.1.2实验步骤 ................................... 错误！未定义书签。

4.1.3结果分析 ................................... 错误！未定义书签。

4.2流量控制（选做） ................................. 错误！未定义书签。

4.2.1实验原理 ................................... 错误！未定义书签。

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北京科技大学自动化学院 自动化生产线实训实验报告

4.2.2实验步骤 ................................................... 30

4.2.3结果分析 ................................... 错误！未定义书签。

4.3压力控制（选做） ................................. 错误！未定义书签。

4.3.1实验原理 ................................... 错误！未定义书签。

4.3.2实验步骤 ................................... 错误！未定义书签。

4.3.3结果分析 ................................................... 35

5实训总结 ............................................................... 38

5.1 目标，过程，结果等分析 ........................................... 38

5.2对实训的收获，要求和建议 ......................................... 39

6选做内容：串级控制系统 ................................................. 40

6.1实验原理 ......................................................... 40

6.2 实验步骤 ......................................... 错误！未定义书签。

6.3实验结果 ......................................................... 44

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1系统概述

1.1实验对象

A1000小型过程控制实验系统是一个水箱控制系统，通过对手阀的调节可以形成单容、双容、三容水箱控制系统，并能进行相关的实验，本实验的实验对象主要应用单容水箱系统。实验对象如图所示：

A1000小型过程控制实验系统工艺流程图

图1 A1000小型多参数过程控制系统流程图

A1000小型过程控制实验系统结构由以下各部分组成：

1）储水箱主体，提供了整个系统的支撑。 2）三容水箱

左边水箱有一个入水口和四个出水口。右边上出水用于溢流，如果水过多则从中水箱溢流。右边中出水口用于和中水箱形成垂直多容系统。右边下出水口用于和中水箱形成水平两容和水平三容。底部出水口用于水回到储水箱。底部还有一个开口用于提供液位测量。

中间水箱有五个入水口，两个出入水口，两个出水口。前面的入水口是两个水路的入水。左右最上面的入水口用于左右两个水箱溢流。左边中出水用于和左边水箱形成垂直多容系统。左边下出水口用于和左水箱形成水平两容，以及水平三容。右边下出水口用于和右水箱形成水平两容，以及水平三容。底部出水口用

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