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过程控制工程实习报告

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过程控制工程实习报告

指导老师:

实习时间:

小组成员:

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学号:

年月日

一、实习目的、意义

过程控制工程实习的目的是培养我们掌握本专业所必须的基本技能和专业知识,通过学习使我们熟悉并掌握过程控制设备的构造、工作原理及使用方法,初步掌握过程控制基本控制的原理、连线规则、故障排除方法,熟悉掌握操作编程软件。通过学习培养我们的热爱专业、热爱劳动、吃苦耐劳、刻苦专研、理论联系实际的精神。

二、实习要求

1、了解掌握西门子S7-200和S7-300,并熟悉掌握了其编程软件的

使用;

2、了解熟悉西门子S7-200和S7-300的整体结构、物理特性;

3、了解电气设备与PLC之间的线路连线方法、控制原理。

三、实习内容

1、熟悉掌握西门子S7-200的结构特性,编程软件的使用操作方法、工作原理。并在实习的第一周内,熟悉用该系统控制各种传感器、电机、气缸,进而完成小车定位单元、小皮带单元、机械手单元、小锅炉单元的控制。

2、熟悉掌握西门子S7-300的结构特性,编程软件的使用操作方法、工作原理。在实习的后面三周内,熟悉该系统的编程软件,并通过自己编辑程序控制水箱完成一定的功能的任务。

四、实习工具、器材

1、西门子S7-200和S7-300控制系统;

2、小车定位单元、小皮带单元、机械手单元、小锅炉单元、水箱单元等电气设备。

五、实习过程

(一)、西门子S7-200实训

主要学习用西门子S7-200系统控制小皮带线单元、机械手单元、小

车定位单元、小锅炉单元,主要包括PLC与传感器综合实训、PLC与步

进电机定位实训、PT100热电阻温度检测实训。

1)西门子S7-200概述

S7-200常应用于小型的系统中,其编程软件STEP 7 MICRO WIN。西

门子S7-200系列PLC是一种小型整体结构形式的PLC,内部集成的PPI 接口(即编程口)的物理特性为RS-485,根据不同的协议通过此接口与不同的设备进行通信或组成网络。S7-200CPU支持多样的通信协议。根据所使用的S7-200CPU,网络可以支持一个或多个协议,包括通用协议和公司专用协议。在硬件上西门子公司的生产金字塔由4级组成,由下到上依次是过程测量与控制级、过程监控级、工厂与过程管理级、公司管理级。专用协议包括点到点( Point-to-Point )接口协议(PPI)、多点( Multi-Point )接口协议(MPI)、Profibus协议、自由通信接口协议和USS协议。

这里主要介绍小皮带线的PLC与步进电机定位实训。

2)实训原理

(1)步进电机

步进电机不是直接通过PLC驱动,而是用专业的步进驱动器驱动,PLC 只要给步进驱动器提供脉冲信号和方向信号就可以了。

驱动器接线示意图

(2)PLC高速脉冲输出

S7-200有两台PTO/PWM发生器,建立高速脉冲串或脉宽调节信号波

形。一台发生器指定给数字输出点Q0.0,另一台发生器指定给数字输出点Q0.1。脉冲串(PTO)功能提供方波(50%占空比)输出或指定的脉冲数和指定的周期。脉宽调制(PWM)功能提供带变量占空比的固定周期输出。即只有Q0.0和Q0.1才能作为高速脉冲输出口。

(3)小车的运行距离

本系统的的丝杆的螺距为5mm,步进电机转一圈,小车就运行5mm 的距离。根据公式:{总的脉冲数/[细分数*(360/1.8)]}*5=小车的运行距离

细分数*(360/1.8):步进电机运行一圈的脉冲数。

细分数:步进电机运行1.8度所需的脉冲数。

3)实训步骤

(1)PLC与步进驱动器的连接

为方便接线,系统只将步进驱动器“脉冲信号+”和“方向控制信号+”引到了接线端子上了。

PLC与步进驱动器的连接图

(2)I/O分配与接线

SB1(启动)I0.0

SB2(反转控制)I0.1

SB3(取消反转)I0.2

电机脉冲Q0.0

电机方向Q0.1

I/O分配表

接线图:

接线图(3)编辑、下载、调试程序

(二)、西门子S7-300实训

熟悉掌握西门子S7-300的结构特性,编程软件的使用操作方法、工作原理,并通过自己编辑程序控制水箱完成一定的功能的任务。

1)西门子S7-300概述

S7-300 属于中小系统,使用的是STEP7软件。和S7-200相比,

最主要地区别就是S7-300更模块化了,S7-200系列是整体式的,CPU模

块、I/O模块和电源模块都在一个模块内,称为CPU模块;而S7-300系

列的,从电源,I/O,CPU都是单独模块的。300系列的模块装在一根导

轨上的,称之为一个机架,与中央机架对应的是扩展机架,机架还在软

件里反映出来。200系列的同一机架上的模块之间是通过模块正上方的

数据接头联系的;而300则是通过在底部的U型总线连接器连接的。300

系列的I/O输入是接在前连接器上的,前连接器再接在信号模块上,而

不是I/O信号直接接在信号模块上,这样可以更换信号模块而不用重新

接线。300系列的部分CPU带有profibus接口。

2)在熟悉了300的硬件和CPU的I/O后,下面我们进行硬件组态、

编辑、调试程序。

S7 PLC 硬件组态

现场机架上各个模块进行的是物理上的连接,必须进行硬件组态的连接,实现逻辑上的连接,在这基础之上才可以执行编程器传输下来的程序信息(1):打开桌面上的“SIMATIC Manager”图标,打开了STEP7画面。点击“新建图标”,输入文件名和文件夹地址,然后点击“OK”,系统自动生成项目。

(2):选中上一步新建的项目,点击右键,选中“Insert new object”,点击“SIMATIC 300 STATION”,系统自动生成项目。

(3):点击新建的项目前面的“+”号,“双击SIMATIC 300(1)”,再选种右边的“Hardware”,右键,然后“OPEN object”,系统打开硬件组态画面。

(4):点击“SIMATIC 300”前面的“+”号,从展开的“RACK—300”中找到“Rail”,拖到左上边空白

(5):注意,若实际设备上有该模块则进行操作,若无该模块则跳过该步

骤。展开PS—300,把电源模块PS 307 2A 拉到机架的第一行

(6):展开“CPU—300”,再打开“CPU 315—2 DP”,把“6ES7 315-2AF03—0AB0”拉到机架的第二行,并进行参数的设(速率、协议等)。

(7):选择默认值,点击确定,就可以生成一个PROFIBUS—DP 网络了。

(8):点击右侧“PROFIBUS DP”,再在展开的项中点击“ET200M”,再在展开的项中点击选中“IM153—1”,拖到左面“PROFIBUS(1):DP master system (1)”上。在弹出的对话框中选择默认值,点击“确定”。

(9):在右侧库中,打开“PROFIBUS—DP”下的“ET200M”下的“IM153—1”,点击“AI—300”选中“SM 321 AI8X12bit”,并将其拖到左侧ET200M的第四槽中。

(10):双击该模块,弹出属性对话框,点击Measuring栏,为每个通道设置该通道对应的信号状态

(11):将AO模块拖到ET200M第五槽中。

(12):双击进行参数设定

(13):把数字输入模块DI 16xDC24V拖到主机架的第四个槽。

(14):把数字输出模块DO16x DC24/0.5A 拖到主机架第五槽。

(15):将通信模块CP343—1 拖到主机架第六槽,并在属性对话框中进行MAC 和 IP 地址设定

(16):检查组态,点击STATION/Consistency check,如果弹出NO error 窗口,就是没有错误。

(17):点击图标进行硬件的下载。

至此,硬件组态就完成了,点击下载之后,系统会弹出一些对话框,选择OK就可以了。下载完毕后,CP343-1上的红灯(SF)停止闪烁,RUN(绿灯)正常亮。说明下载成功了。

本次水箱单元组态图如下:

(18)、根据各组设计的方案自行进行程序设计、编写。

系统的I/O地址分配表如下:

名称地址名称地址启动按I0.0 运行指Q4.0 停止按I0.1 停止指Q4.1 切除/运I0.2 报警指Q4.2 急停按I0.3 蜂鸣器Q4.3 上液位I0.4 水浆Q4.4 下液位I0.5 电磁阀Q4.5

水箱控制流程图水箱控制梯形图如下:

六、实习心得体会

本次实习的灵活性很强,可以充分发挥自己的动手、思维能力,要求我们能够马上学以致用;本学期开设的PLC课程主要介绍了西门子S7-200系统。而此次的实习,以小组为单位而开展,除了考察我们的课

程学习情况,还要求我们精益求精,学习西门子S7-300系统,并且作为主要考察对象。老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实习。

本次的实习从硬件上看不是很复杂,但是如果要求全部由我们自己接线、自己熟悉软件,完成编程。是有相当难度的。

第一周的实习由于我们课程有学到,所以是相对简单的。我们都可以很快完成对小车定位单元、小皮带单元、机械手单元、小锅炉单元等电气设备的控制。但是接下来的就有些困难了。因为西门子S7-300与西门子S7-200是有不同的,所以我们决定先找出它们的不同点,然后熟悉S7-300的编程,一步一个脚印,同时充分发挥团结的力量,跟同学多交流,达到共同进步。

通过这次的实践操作,我认识到了软件的虚拟与实际的操作还是有很大的区别的,更感觉到程序设计思想的重要性。一个系统的完整、功能的齐全与否完全取决于程序设计者的设计思想。通过本次与实际的机器接触,我们认识工业生产中的的一些过程控制,这是非常有利于我们以后的就业的,也这也是我们本次实习的重要意义吧。。

总之,本次实习给予了我不同的学习方法和体验,让我深切的认识到实践的重要性与学习的重要性。在以后的学习过程中,我会更加注重自己的操作能力、应变能力,不断提升自身学习能力。

最后感谢本次的指导老师,是您让我学到了很多有用的东西!

施工过程控制程序

施工过程控制程序 编制:版本号:B -1 审核:分发号: 批准:受控状态: 发布日期: 实施日期:

目录 目录---------------------------------------------------------------------------------------1 施工过程工作流程图------------------------------------------------------------------2 1、目的----------------------------------------------------------------------------------3 2、适用范围----------------------------------------------------------------------------3 3、相关文件----------------------------------------------------------------------------3 4、术语和定义-------------------------------------------------------------------------3 5、职责----------------------------------------------------------------------------------3 6、工作流程----------------------------------------------------------------------------5 7、工作程序----------------------------------------------------------------------------5 8、竣工后的服务工作-----------------------------------------------------------------14 9、程序实施情况检查----------------------------------------------------------------15 10、记录---------------------------------------------------------------------------------16 11、修订记录表-----------------------------------------------------------------------26

燕山大学控制工程基础实验报告(带数据)

自动控制理论实验报告 实验一 典型环节的时域响应 院系: 班级: 学号: 姓名:

实验一 典型环节的时域响应 一、 实验目的 1.掌握典型环节模拟电路的构成方法,传递函数及输出时域函数的表达式。 2.熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线。 3.了解各项参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、 实验设备 PC 机一台,TD-ACC+教学实验系统一套。 三、 实验步骤 1、按图1-2比例环节的模拟电路图将线接好。检查无误后开启设备电源。 注:图中运算放大器的正相输入端已经对地接了100k 电阻。不需再接。 2、将信号源单元的“ST ”端插针与“S ”端插针用“短路块”接好。将信号形式开关设为“方波”档,分别调节调幅和调频电位器,使得“OUT ”端输出的方波幅值为1V ,周期为10s 左右。 3、将方波信号加至比例环节的输入端R(t), 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔分别监测模拟电路的输入R(t)端和输出C(t)端。记录实验波形及结果。 4、用同样的方法分别得出积分环节、比例积分环节、惯性环节对阶跃信号的实际响应曲线。 5、再将各环节实验数据改为如下: 比例环节:;,k R k R 20020010== 积分环节:;,u C k R 22000== 比例环节:;,,u C k R k R 220010010=== 惯性环节:。,u C k R R 220010=== 用同样的步骤方法重复一遍。 四、 实验原理、内容、记录曲线及分析 下面列出了各典型环节的结构框图、传递函数、阶跃响应、模拟电路、记录曲线及理论分析。 1.比例环节 (1) 结构框图: 图1-1 比例环节的结构框图 (2) 传递函数: K S R S C =) () ( K R(S) C(S)

过程控制系统课程设计报告报告实验报告

成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》 名称:单容水箱液位过程控制 班级:2011级自动化过程控制方向 姓名: 学号:

目录 前言 一.过程控制概述 (2) 二.THJ-2型高级过程控制实验装置 (3) 三.系统组成与工作原理 (5) (一)外部组成 (5) (二)输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5) (三)其它模块和功能 (8) 四.调试过程 (9) (一)P调节 (9) (二)PI调节 (10) (三)PID调节 (11) 五.心得体会 (13)

前言 现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求,工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。 首先工程实训首先应面向学生主体群,建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的 集中投入,面向全校相关专业,形成一定的规模优势,建立科学规范的训练和管理方法,使训练对象获得机械、 电子基本生产过程和生产工艺的认识,并具备一定的实践动手能力。 其次,工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点,工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合,贯穿计算机技术应用,以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入,建设多层次的综合训练基地,使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时,熟悉综合技术内容,初步建立起“大工程”的意识,受到工业工程和环境保护方面的训练,并具备一定的实用技能。 第三,以创新训练计划为主线,依靠必要的软硬件环境,建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体,把对学生的创新意识和创新能力的培养,贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。

南理工机械院控制工程基础实验报告

实验1模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验 一、实验目的 根据等效仿真原理,利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器, 以干电池作为输入信号,研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变,对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a. 电容值1uF,阶跃响应波形: b. 电容值2.2uF,阶跃响应波形:

c. 电容值4.4uF,阶跃响应波形: 2?—阶系统阶跃响应数据表 U r= -2.87V R°=505k? R i=500k? R2=496k 其中

T = R2C U c C:)=「(R/R2)U r 误差原因分析: ①电阻值及电容值测量有误差; ②干电池电压测量有误差; ③在示波器上读数时产生误差; ④元器件引脚或者面包板老化,导致电阻变大; ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中,受硬件限制,读数误差较大3?二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1,阶跃响应波形: b.阻尼比为0.5,阶跃响应波形:

4.二阶系统阶跃响应数据表 E R w ( ?) 峰值时间 U o (t p ) 调整时间 稳态终值 超调(%) 震荡次数 C. d. 阻尼比为0.7,阶跃响应波形: 阻尼比为1.0,阶跃响应波形: CHI 反相 带宽限制 伏/格

四、回答问题 1.为什么要在二阶模拟系统中 设置开关K1和K2 ,而且必须 同时动作? 答:K1的作用是用来产生阶跃信号,撤除输入信后,K2则是构成了C2的 放电回路。当K1 一旦闭合(有阶跃信号输入),为使C2不被短路所以K2必须断开,否则系统传递函数不是理论计算的二阶系统。而K1断开后,此时要让 C2尽快放电防止烧坏电路,所以K2要立即闭合。 2.为什么要在二阶模拟系统中设置 F3运算放大器? 答:反相电压跟随器。保证在不影响输入和输出阻抗的情况下将输出电压传递到输入端,作为负反馈。 实验2模拟控制系统的校正实验 一、实验目的 了解校正在控制系统中的作用

过程控制仪表实验报告

成绩________ 过程控制仪表及装置实验报告 班级:_______________________________________ 姓名:________________________________________ 学号:________________________________________ 指导老师:_____________________________________ 实验日期:_____________________________________

目录 实验一电容式差压变送器的校验 (2) 实验二热电阻温度变送器的校验 (5) 实验三模拟调节器开环校验 (8) 实验四模拟调节器闭环校验 (12) 实验五SLPC可编程调节器的编程设计与操作 (14) 实验六SLPC可编程调节器PID控制参数整定 (19) 1 实验一电容式差压变送器的校验 一、实验目的 1.了解并熟悉电容式差压变送器整体结构及各种部件的作用。 2.掌握电容式差压变送器的工作原理。 3.掌握电容式差压变送器的起点及终点调整、精度校验、迁移的调整方法。 二、实验项目 1.掌握气动定值器、标准电流表、标准压力表、标准电阻箱的使用方法。2.了解电容式差压变送器整体结构,熟悉各调节螺钉的位置和用途。 3.按照实验步骤进行仪表的起点、终点调整,进行精度、迁移校验。 三、实验设备与仪器 1.电容式差压变送器1台 2.标准电阻箱1个 3.气动定值器1个 4.标准电流表1台 5.标准压力表1个 6.大、小螺丝刀各1把 7.连接导线、气压导管若干 四、实验原理 实验接线如图2-1所示。

19工程施工过程控制程序

标题:工程施工过程控制程序生效日期:2009年4月30日 工程施工过程控制程序 1 目的 对工程项目施工全过程进行控制,使其处于受控状态,确保我公 司一体化管理体系在工程施工中有效运行,并满足设计和合同规定的 要求。 2 范围 适用于我公司产品生产(工程施工)全过程控制。 3 术语 采用GB/T19000-2008/ ISO 9000:2005、GB/T28001—2001、 GB/T24001—2004/ ISO 14001:2004标准中的定义。 4 职责 4.1公司技术中心负责本程序的制定、修订和实施的归口管理。按公 司管理规定,海外工程由海外事业部协管,非水电工程由基础设施事 业部协管。 4.2公司分局、项目部负责执行本程序。 5 措施与方法 5.1施工准备 5.1.1根据投标文件、合同、法律法规、公司对在建项目技术管理文 件要求及工程实际情况,由项目部经理组织、项目部总工程师主持、 项目部工程技术部门负责编制工程实施阶段的施工技术文件。 5.1.2在编制工程实施阶段的施工技术文件前应认真熟悉设计图纸,明确设计意图,充分考虑合同履约条款的规定包括质量、职业健康安全、环境管理的要求。对图纸中需澄清或变更的问题,应以书面形式提出确认或更

标题:工程施工过程控制程序生效日期:2009年4月30日 改申请,报监理工程师批准后方可确认或更改。 5.1.3项目部应依据合同要求和产品(工程)施工过程控制情况,编制年度、季、月、周(旬)计划,计划应充分反应工期、资源配置、质量、安全及环境等方面的要求。 5.1.4施工技术文件、施工计划编制完成后,按管理职责,有序地进入审批程序。审批分为校核、审查、核定和批准。按公司管理规定,公司技术中心负责除海外工程及铁路工程项目外施工技术文件的审查;海外工程项目施工技术文件有公司海外事业部审查,非水电工程项目施工技术文件由公司基础设施事业部审查。 5.1.5项目部应按批准的施工技术文件、施工计划确定的施工设备总配置方案,提出施工设备需求计划。按公司有关管理规定执行。 5.1.6项目部应根据施工组织机构设置要求,配备相关人力资源,提出分期需求计划。 5.1.7项目部应根据施工组织设计要求及工程实际,提供满足工程施工的场地和辅属设施。 5.1.8项目部应根据设计文件要求及工程实际情况,进行生产(施工)性试验,选择确定适合的技术参数及工艺标准。 5.1.9施工准备工作完成后,经业主、监理确认具备开工条件后,方可转入正式施工。 5.2项目部应根据工程施工实际,进行分级工程施工技术文件交底。 5.2.1设计交底。项目部应根据合同文件要求,在工程主要单位工程项目施工前或根据工程项目的实际需要,书面致函监理工程师,要求设计单位的相关设计人员对项目部相关人员进行设计交底,以了解设计意图和施工中应注意的问题。 5.2.2项目部内部交底

清华大学精仪系--控制工程基础--实验内容与实验报告

实验内容 (一)直流电机双环调速系统实验,此时必须松开连轴节!不带动工作台! 1. 测试电流环特性 ,由于外接霍尔传感器只有一套,有五套PWM 放大器有电流输出(接成跟随器方式,其电流采样输出为25芯D 型插座的17(模拟地),19脚,但模拟地是电流环的模拟地,不是实验箱运算放大器OP07的地!所以,只能用万用表量测。多数同学可用手堵转,给定微小的输入电压(小于±50mV )加入到电流环输入端,再加大就必须松开手,观察电机转速能否控制?为什么?如果要测试电流环静态特性,必须用台钳夹住电机轴,保证电机堵转。所以此项实验由教师按图22进行,这里只给出以下数据: 图 22 电流环静态特性实验接线图 (1)霍尔传感器的校准 利用直流稳压电源和电流表校准霍尔传感器,该 传感器为LEM-25,当原边为1匝时,量程为25A ,而原边采用5匝时, 量程为5A ;现在按后者的接法实验,M R 约500Ω。 (2)然后利用它来测试PWM 功率放大器的静态传递系数。电流环的静态特性如表2所示。注意电机是堵转的!

1V;得到通频带400Hz. 2.根据给定参数,利用MATLAB设计速度环的校正装置参数,画出校正前后的Bode图调,到实验室自己接线,教师检查无误后,可以通电调试;首先,正确接线保证系统处于负反馈,如果正反馈会产生什么现象?如何通过开环特性判断测速反馈是负反馈?对此有正确定答案后方能够开始实验。 (1)在1 β和β=0.4~0.5时分别调试校正装置的参数,使其单位阶跃输入的 = 响应曲线超调量最小,峰值时间最短,并记录阶跃响应曲线的特征值; 能够用A/D卡把数据采集到计算机中更好! (2)断开电源,记录最佳的校正装置参数; (3)测试速度环静态特性,为加快测试速度,可直接测试输入电压和测速机电压的关系;在转速低的情况下用手动阻止电机的转动,是否会影响转速? 为什么?分析速度环的机械特性(转速与负载力矩的关系曲线称为机械特 性),从而说明系统的刚度。 (4)有条件的小组可测试速度环频率特性(只测量幅频特性)。 (二)电压-位置伺服系统实验 开始,也必须脱开电机与工作台的连轴节!直到位置环调试好后,再把连轴节连接好! 1.断开使能,手动电机转动,检查电子电位计工作的正确性! 2.让位置环开环,利用调速系统,观察电子电位计在大范围工作的正确性,可利用示波器或万用表测试电位计的输出。 3.位置环要使用实验箱的头2个运算放大器,所以必须注意注意位置反馈的极性;为保证位置反馈是负反馈,必须通过位置系统开环来判断,这时位置调节器只利用比例放大器,如果发现目前的接线是正反馈后,怎么接线? 4.将位置环的位置反馈正确接到反馈输入端,利用给定指令电位计,移动它,使电机位置按要求转动。正确后,即可把连轴节连接好,连接连轴节时用专用内六角扳手。这时应该断电! 5.按设计的校正装置连接好,再上电。测试具有比例放大器和近似比例积分调节器时的阶跃响应曲线,并记录之; 6.测试输入电压-位置的传递特性曲线; 7.用手轮加小力矩估计系统的(电弹簧)刚度。 三、实验报告要求 (一)速度环实验 1.对速度环建模,画出速度环方块图,传递函数图 2.画出校正前后的Bode图,设计校正装置及其参数; 3.写出实验原始数据,整理出静态曲线和动态数据; 4.从理论和实际的结合上,分析速度环的特点,并写出实验的收获和改进意见; (二)位置环实验 1.对位置环建模,画出位置环方块图,传递函数图;

过程控制系统实验报告

实验一过程控制系统的组成认识实验 过程控制及检测装置硬件结构组成认识,控制方案的组成及控制系统连接 一、过程控制实验装置简介 过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人才为出发点。实验对象采用当今工业现场常用的对象,如水箱、锅炉等。仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪,上位机监控软件采用MCGS工控组态软件。对象系统还留有扩展连接口,扩展信号接口便于控制系统二次开发,如PLC控制、DCS控制开发等。学生通过对该系统的了解和使用,进入企业后能很快地适应环境并进入角色。同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开发的平台。 二、过程控制实验装置组成 本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC三部分组成。 1、被控对象 由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接,4.5千瓦电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成),压力容器组成。 水箱:包括上、下水箱和储水箱。上、下水箱采用透明长方体有机玻璃,坚实耐用,透明度高,有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱结构新颖,内有三个槽,分别是缓冲槽、工作槽、出水槽,还设有溢流口。二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。 模拟锅炉:锅炉采用不锈钢精致而成,由两层组成:加热层(内胆)和冷却层(夹套)。做温度定值实验时,可用冷却循环水帮助散热。加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度,可做温度串级控制、前馈-反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。 压力容器:采用不锈钢做成,一大一小两个连通的容器,可以组成一阶、二阶单回路压力控制实验和双闭环串级定值控制等实验。 管道:整个系统管道采用不锈钢管连接而成,彻底避免了管道生锈的可能性。为了提高实验装置的使用年限,储水箱换水可用箱底的出水阀进行。 2、检测装置 (液位)差压变送器:检测上、下二个水箱的液位。其型号:FB0803BAEIR,测量范围:0~1.6KPa,精度:0.5。输出信号:4~20mA DC。 涡轮流量传感器:测量电动调节阀支路的水流量。其型号:LWGY-6A,公称压力:6.3MPa,精度:1.0%,输出信号:4~20mA DC 温度传感器:本装置采用了两个铜电阻温度传感器,分别测量锅炉内胆、锅炉夹套的温度。经过温度传感器,可将温度信号转换为4~20mA DC电流信号。 (气体)扩散硅压力变送器:用来检测压力容器内气体的压力大小。其型号:DBYG-4000A/ST2X1,测量范围:0.6~3.5Mpa连续可调,精度:0.2,输出信号为4~20mA DC。 3、执行机构 电气转换器:型号为QZD-1000,输入信号为4~20mA DC,输出信号:20~100Ka气压信号,输出用来驱动气动调节阀。 气动薄膜小流量调节阀:用来控制压力回路流量的调节。型号为ZMAP-100,输入信号为4~20mA DC或0~5V DC,反馈信号为4~20mA DC。气源信号 压力:20~100Kpa,流通能力:0.0032。阀门控制精度:0.1%~0.3%,环境温度:-4~+200℃。 SCR移相调压模块:采用可控硅移相触发装置,输入控制信号0~5V DC或4~20mA DC 或10K电位器,输出电压变化范围:0~220V AC,用来控制电加热管加热。 水泵:型号为UPA90,流量为30升/分,扬程为8米,功率为180W。

南京理工大学控制工程基础实验报告

《控制工程基础》实验报告 姓名欧宇涵 914000720206 周竹青 914000720215 学院教育实验学院 指导老师蔡晨晓 南京理工大学自动化学院 2017年1月

实验1:典型环节的模拟研究 一、实验目的与要求: 1、学习构建典型环节的模拟电路; 2、研究阻、容参数对典型环节阶跃响应的影响; 3、学习典型环节阶跃响应的测量方法,并计算其典型环节的传递函数。 二、实验内容: 完成比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节的电路模拟实验,并研究参数变化对其阶跃响应特性的影响。 三、实验步骤与方法 (1)比例环节 图1-1 比例环节模拟电路图 比例环节的传递函数为:K s U s U i O =)()(,其中1 2R R K =,参数取R 2=200K ,R 1=100K 。 步骤: 1、连接好实验台,按上图接好线。 2、调节阶跃信号幅值(用万用表测),此处以1V 为例。调节完成后恢复初始。 3、Ui 接阶跃信号、Uo 接IN 采集信号。 4、打开上端软件,设置采集速率为“1800uS”,取消“自动采集”选项。 5、点击上端软件“开始”按键,随后向上拨动阶跃信号开关,采集数据如下图。 图1-2 比例环节阶跃响应

(2)积分环节 图1-3 积分环节模拟电路图 积分环节的传递函数为: S T V V I I O 1 -=,其中T I =RC ,参数取R=100K ,C=0.1μf 。 步骤:同比例环节,采集数据如下图。 图1-4 积分环节阶跃响应 (3)微分环节 图1-5 微分环节模拟电路图 200K R V I Vo C 2C R 1 V I Vo 200K

工程施工质量控制程序图

附图一 分部(项)质量控制程序图 学习图纸和技术资料 学习操作规程和质量准备 准备工作 材料、劳动力准备 质量保证措施准备 清 理 现 场 分部、分项工程书面交底 测量仪器准备 办理上道工序交接手续 克服上道工序弊病的补施 工 质量评定 技术交底 工长参加 中间检查 监理代表检查 自 检 资料整理 使用过程 严格执行操作规程 按 图 施 工 处理好工序间搭接 执行评定标准 在同一检验批内,抽查构件数量的10%;且不少于3件;对于墙、板,按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间。 隐蔽工程验收凭证 现场文明施工 不 合 格 处 置 试 验 记 录 材料合格证 自 检 记 录 隐蔽工程验收记录 质量评定记录 施 工 记 录 事故处理记录 回 访 质量问题,无偿保修

附图二 模板工程质量控制程序图 否 熟悉设计文件 模板及支架安拆专项方案设计 学习操作规程及验收标准 引测高程、投设轴线 明确质量目标 模板涂刷隔离剂 全体操作人员参加书面交底 复核标高、检查轴线 弹出构件中以线及标高 与钢筋、砼工序交接检查 检查脚手架 浇砼时留专人看模 班组自检 专职质检员检查 工长、质检员中间抽查 定点操作、挂牌施工 是否符合设计验收规范 下道工序 按模板及支架系统专项方案拆模 大跨度梁板根据抗压报告确定拆模时间 文明拆模、注意安全 清理、修理模板及刷油 “三检”记录 质量检验评定记录 安全、文明拆模 资料整理分类归档 质量评定 支 模 技术交底 施工前准备 是

附图三 钢筋工程质量控制程序图 工 施工记录 施工记录 熟悉设计文件 学习操作规程及验收标准 明确质量目标 全体操作人员参加 钢筋焊接、加工须有上岗证书 焊件力学试验报告 钢筋、模板工序交接检查 严格按施工图及配料单安装 砼浇注时留专人看钢筋 监理单位检验评定 钢筋质量证明书、力学试验报告 钢筋代用单 隐蔽验收记录 施工前准备 钢筋质量证明书、力学试验及重量复检报告 编制审核钢筋配料表 检查模板支架脚手架 书面交底 严格按钢筋配料加工 每一编号的钢筋均挂料牌 班组自检 工长、质检员中间检查 与砼工序交接检查 专职质检员检查、评定 安装是否符合设计、施工验收规范 技术交底 钢筋制作 钢筋安装 质量评定 资料整理分类归档 办理隐蔽验收签证 是 施工记录

2016热工过程控制实验报告——姜栽沙

热工过程控制工程 实验报告 专业班级:新能源1402班 学生姓名:姜栽沙 学号:1004140220 中南大学能源学院 2017年1月

实验一热工过程控制系统认识与MCGS应用 组号______ 同组成员李博、许克伟、成绩__________ 实验时间__________ 指导教师(签名)___________ 一、实验目的 通过实验了解几种控制系统(基于智能仪表、基于计算机)的组成、工作原理、控制过程特点;了解计算机与智能仪表的通讯方式。了解组态软件的功能和特点,熟悉MCGS组态软件实现自动控制系统的整个过程。掌握MCGS组态软件提供的一些基本功能,如基本画面图素的绘制、动画连接的使用、控制程序的编写、构造实时数据库。 二、实验装置 1、计算机一台 2、MCGS组态软件一套 3、对象:SK-1-9型管状电阻炉一台;测温热电偶一支(K型)。 4、AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器一台。 5、THKGK-1型过程控制实验装置(含智能仪表、PLC、变频器、控制阀)一套 6、CST4001-6H电阻炉检定炉(含电阻炉、温度控制器、测温元件、接口)一套 7、电阻炉温度控制系统接线图和方框图如图1-1、1-2所示。 三、实验内容 1、电阻炉温度控制系统(液位、流量、压力) 被控过程: 电阻炉被控变量: 电阻炉温度 操纵变量: 电阻炉的功率主要扰动:环境温度变化,电压值,电流值2、带检测控制点的流程图 3、控制系统方框图

4、控制系统中所用的仪表名称、型号(检测仪表、控制器、执行器、显示仪表)。 检测仪表:CST4001-6H电阻炉检定炉 控制器:AI818/宇电519/LU-906K智能调节仪组成的温控器 执行器:THKGK-1型过程控制实验装置(含智能仪表、PLC、变频器、控制阀) 显示仪表:计算机 5、智能仪表与计算机是怎样进行通讯?有哪几种方式? 智能仪表与计算机通讯一般有三种方式,分别为USB接口,485接口,232接口,通过这些接口进行信号传输,计算机得以对仪表进行温控。 6、什么是组态软件? 组态软件是指对系统的各种资源进行配置,达到系统按照预定设置,自动执行特定任务,满足使用者要求的目的的应用软件。 四、MCGS组态界面 提供电阻炉温度控制系统一套完整组态界面图(共6个图),包括主界面、运行界面、设备工况、存盘数据、实时曲线、历史数据。

甲方项目施工过程管理办法

甲方项目施工过程管理流程 1. 目的:确保项目的施工过程处于受控状态,监督和协调监理、施工单位履行合约 义务,协调与项目有关的外部周边关系及公司各职能部门关于本项目的工作,完 成公司的关于项目的质量目标和进度目标,协助成本管理部完成成本控制目标。2. 范围:本程序适用于本公司开发的所有项目在施工准备及施工阶段的质量、进 度、成本、安全及现场协调等的管理和控制。 3. 职责:工程部经理全面负责相应项目的质量、进度、成本、协调和安全文明施工 以及与监理单位的配合、监控等工作。工程部专业工程师、材料工程师等,分别负责进度、质量、成本(协助成本部)及甲供材料等工作,并记录《项目施工日 。。 记》 4. 内容: 4.1. 施工准备管理 4.1.1 完成勘察、施工、监理单位的考察、招投标和合同签定。完成试桩单位招投标和 试桩的施工。 4.1.2 场地“三通一平”的实施,施工临时排水、施工路口手续的办理及各种施工许可证 的报批报建工程开工之前,工程部负责监督施工单位进行现场前的“三通一平” (水通、电通、路通、场地平整),办理场地临时排水及施工路口手续的工作,同时,根据项目发展计划并按照政府有关之规定及程序办理各项施工许可证的报批报建手续。协助相关部门的其他工程报建工作。 4.1.3 施工组织设计审查。详见《施工组织设计审查要点》在施工单位中标后,工程部 应要求中标单位在进一步熟悉施工图及施工现场实际情况的基础上,有针对性地完善投标时报的《施工组织设计》,并一式二份报工程部及监理单位审查。双方审查完 ,,将审查意见表交施工单位,由施工单位对施工成后形成《施工组织设计审查意见表》 组织设计进行修改和补充,并需总经理最终批准。 4.1.4 开工报告的审批主体工程开工前,工程部应要求施工单位向监理单位提出开工申请 报告,具备下列条件方可批准开工:

南理工 机械院 控制工程基础实验报告

页眉 实验1 模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验一、实验目的 根据等效仿真原理,利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器,以干电池作为输入信号,研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变,对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a.电容值1uF,阶跃响应波形: b.电容值2.2uF,阶跃响应波形: 页脚 页眉

,阶跃响应波形:电容值c.4.4uF 阶系统阶跃响应数据表2.一稳态终值U(∞)(V)时间常数T(s) 电容值c(uF)理论值实际值实际值理论值0.50 2.87 1.0 0.51 2.90 1.07 2.90 2.2 2.87 1.02 2.06 2.90 2.87 4.4 2.24 元器件实测参数=505kU= -2.87V R? R=496k? =500kR?2o1r其中 T?RC2U(?)??(R/R)U rc21页脚 页眉 误差原因分析: ①电阻值及电容值测量有误差;

②干电池电压测量有误差; ③在示波器上读数时产生误差; ④元器件引脚或者面包板老化,导致电阻变大; ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中,受硬件限制,读数误差较大。 3.二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1,阶跃响应波形: b.阻尼比为0.5,阶跃响应波形: 页脚 页眉 ,阶跃响应波形:0.7c.阻尼比为

,阶跃响应波形:阻尼比为1.0d. 阶系统阶跃响应数据表4.二ξR(?)峰值时间U(t) 调整时间稳态终值超调(%)震荡次数pow M()t)t(s V()(s UV)N psps6 62.7 2.8 0.3 0.1 2.95 454k 4.8 1 0.5 0.5 3.3 52.9k 2.95 11.9 0.4 1 0.7 0.3 0.4 24.6k 3.0 2.7 2.92 1.0 1.0 2.98 1.0 2.97k 2.98 页脚 页眉 四、回答问题

过程控制工程实验报告

成绩________ 过程控制工程 实验报告 班级:自动化10-2 姓名: 曾鑫 学号:10034080239 指导老师:康珏

实验一液位对象特性测试(计算机控制)实验 一、实验目的 通过实验掌握对象特性的曲线的测量的方法,测量时应注意的问题,对象模型参数的求取方法。 二、实验项目 1.认识实验系统,了解本实验系统中的各个对象。 2.测试上水箱的对象特性。 三、实验设备与仪器 1.水泵Ⅰ 2.变频器 3.压力变送器 4.主回路调节阀

m in y ?——被测量的变化量 m ax y ——被测量的上限值 m in y ——被测量的下限值 2) 一阶对象传递函数 s e s T K G τ-+= 1 00 K ——广义对象放大倍数(用前面公式求得) 0T ——广义对象时间常数(为阶跃响应变化到新稳态值的63.2%所需要的时间) τ——广义对象时滞时间(即响应的纯滞后,直接从图测量出) 五、注意事项 1. 测量前要使系统处于平衡状态下,反应曲线的初始点应是输入信号的开始作阶跃信号的 瞬间,这一段时间必须在记录纸上标出,以便推算出纯滞后时间τ。测量与记录工作必须 2. 所加扰动应是额定值的10%左右。 六、实验说明及操作步骤

1.了解本实验系统中各仪表的名称、基本原理以及功能,掌握其正确的接线与使用方法,以便于在实验中正确、熟练地操作仪表读取数据。熟悉实验装置面板图,做到根据面板上仪表的图形、文字符号找到该仪表。熟悉系统构成和管道的结构,认清电磁阀和手动阀的位置及其作用。 2.将上水箱特性测试(计算机控制)所用实验设备,参照流程图和系统框图接好实验线路。 3.确认接线无误后,接通电源。 4.运行组态王,在工程管理器中启动“上水箱液位测试实验” 阶液位对象。 按钮观察输出曲线。 6.在 会影响系统稳定所需的时间)。 7.改变u(k)输出,给系统输入幅值适宜的正向阶跃信号(阶跃信号在5%-15%之间),使系统的输出信号产生变化,上水箱液位将上升到较高的位置逐渐进入稳态。 8.观察计算机中上水箱液位的正向阶跃响应曲线,直至达到新的平衡为止。 9.改变u(k)输出,给系统输入幅值与正向阶跃相等的一个反向阶跃信号,使系统的输出信号产生变化,上水箱液将下降至较低的位置逐渐进入稳态。 10. 为止。 11.曲线的分析处理,对实验的记录曲线分别进行分析和处理,处理结果记录于表格2-1。 七、实验报告

施工过程质量控制程序文件

ZS/CX/GC02 施工过程控制程序,2003年9月26日生效 0 目的 对集团公司工程项目进行有效管理,确保产品满足顾客期望和规定要求。 1 适用围 适用于集团公司工程项目。 2 术语和定义 2.1本程序中的术语采用GB/T19000-2000标准、GB/T24001-1996标准、GB/T28001-2001标准中的术语。 2.2 工作业绩:指有关部门对项目部工区所从事工程项目质量、环境、职业健康安全等方面的综合评价。 3 职责 3.1 总工程师批准实施性施组; 3.2 工程部负责审核实施性施组及公布“合格工程分包方名录”; 3.3 项目经理部负责编制实施性施组并审批工程分包报告; 3.4 项目经理部负责收集整理“合格工程分包方名录”与“不合格工程分包方名录”,并报工程部; 3.5 项目部工区负责工程项目的实施; 3.6 项目部工区负责提出“工程分包报告”,并负责签定工程分包合同; 3.7 项目经理部负责实施性施组的编制和送审。 4 工作程序 4.1 组建项目经理部 4.1.1经营部根据中标通知书,提出组建项目经理部的初步意见; 4.1.2总经理确定项目经理部的组织机构和定员,公司机构编制委员会行文公布; 4.1.3人事部调配项目经理部所需的人力资源。 4.2 总经理组织确定工程任务分配及工区划分。 4.3 项目部工区/劳务协作方管理 4.3.1项目部工区评价执行《项目评价办法》。 4.3.2工程分包方评价 a)项目部工区依据实施性施组并结合本单位资源配置实际情况,确定工程分包项目,并填写“工程分包报告”送项目经理部; b)项目经理部经理审批“工程分包报告”; c)批准后的工程分包项目,由项目部工区对参与投标的工程分包方进行调查、评价,填写“工程分包方调查及评定记录”,报项目经理部; d)项目经理部核实确认后,项目部工区实施; e)项目经理部每季度收集整理管辖围相关合格工程分包方名录,送工程部; f)工程部于每年元月和七月公布集团公司“合格工程分包方名录”,并发至各项目经理部。 4.3.3 工程分包合同的签订及实施 a) 项目部工区依据《合同法》等有关法律、法规与合格工程分包方签订工程分包合同,并实施有效控制; b)项目部工区每季度对签订合同的工程分包方进行跟踪考核,并形成“工程分包方履约情况跟踪报告”。 c)项目部工区依据“工程分包方履约情况跟踪报告”对工程分包方进行验证评价: 1)重合同、讲信誉的工程分包方将继续保持其合格资格; 2)不讲信誉和施工能力不满足要求的工程分包方,则报项目经理部取消其合格工程分包方资格,并由项目经理部将其纳入“不合格工程分包方名录”,送工程部。 4.3.4 项目经理部每半年对管辖围工程分包管理进行一次监督检查,并形成“工程分包管理检查记录”,通报检查结果,并送工程部。

南理工控制工程基础实验报告

南理工控制工程基础实验报告 成绩:《控制工程基础》课程实验报告班级:学号:姓名:南京理工大学2015年12月《控制工程基础》课程仿真实验一、已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下G(s)?10 s2?5s?25借助MATLAB和Simulink完成以下要求:(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数,判断开环系统稳定性。>> num1=[10]; >> den1=[1 5 25]; >> sys1=tf(num1,den1) 零极点形式的传递函数:于极点都在左半平面,所以开环系统稳定。(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性,并求出闭环系统在0~10秒内的脉冲响应和单位阶跃响应,分别绘出响应曲线。>> num=[10];den=[1,5,35]; >>

sys=tf(num,den); >> t=[0::10]; >> [y,t]=step(sys,t); >> plot(t,y),grid >> xlabel(‘time(s)’) >> ylabel(‘output’) >> hold on; >> [y1,x1,t]=impulse(num,den,t); >> plot(t,y1,’:’),grid (3) 当系统输入r(t)?sin5t时,运用Simulink搭建系统并仿真,用示波器观察系统的输出,绘出响应曲线。曲线:二、某单位负反馈系统的开环传递函数为:6s3?26s2?6s?20G(s)?4频率范围??[,100] s?3s3?4s2?2s?2 绘制频率响应曲线,包括Bode图和幅相曲线。>> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> bode(sys,{,100}) >> grid on >> clear; >> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> [z , p , k] = tf2zp(num, den); >> nyquist(sys) 根据Nyquist判据判定系统的稳定性。

过程控制工程实验报告模板

成绩________ 过程控制工程 实验报告 班级:_______________________________________ 姓名:________________________________________ 学号:________________________________________ 指导老师:_____________________________________ 实验日期:_____________________________________

目录 实验一上水箱特性测试(计算机控制)实验 (2) 实验二压力单闭环控制系统的设计与实验 (7) 实验三上水箱液位和流量串级系统(计算机控制) (9) 实验四流量比值控制系统(计算机控制) (12) 实验一上水箱特性测试(计算机控制)实验 一、实验目的 通过实验掌握对象特性的曲线的测量的方法,测量时应注意的问题,对象模型参数的求取方法。 二、实验项目 1.认识实验系统,了解本实验系统中的各个对象。 2.测试上水箱的对象特性。 三、实验设备与仪器 1.水泵Ⅰ 2.变频器 3.压力变送器 4.主回路调节阀 5.上水箱液位变送器 6.上水箱 7.牛顿模块(输入和输出)

2) 一阶对象 K——广义对象放大倍数(求法见1) T——广义对象时间常数(为阶跃响应变化到新稳态值的63.2%所需要的时间) τ——广义对象时滞时间(即响应的纯滞后,直接从图测量出) 五、注意事项 1.测量前要使系统处于平衡状态下,反应曲线的初始点应是输入信号的开始作阶跃信号的瞬间,这一段时间必须在记录纸上标出,以便推算出纯滞后时间τ。测量与记录工作必须 2.所加扰动应是额定值的10%左右。 六、实验说明及操作步骤 1.了解本实验系统中各仪表的名称、基本原理以及功能,掌握其正确的接线与使用方法,以便于在实验中正确、熟练地操作仪表读取数据。熟悉实验装置面板图,做到根据面板上仪表的图形、文字符号找到该仪表。熟悉系统构成和管道的结构,认清电磁阀和手动阀的位置及其作用。 2.将上水箱特性测试(计算机控制)所用实验设备,参照流程图和系统框图接好实验线路。 3.确认接线无误后,接通电源。 4.运行组态王,在工程管理器中启动“上水箱液位测试实验” 阶液位对象。 按钮观察输出曲线。 6.在 会影响系统稳定所需的时间)。 7.改变u(k)输出,给系统输入幅值适宜的正向阶跃信号(阶跃信号在5%-15%之间),使系统的输出信号产生变化,上水箱液位将上升到较高的位置逐渐进入稳态。 8.观察计算机中上水箱液位的正向阶跃响应曲线,直至达到新的平衡为止。 9.改变u(k)输出,给系统输入幅值与正向阶跃相等的一个反向阶跃信号,使系统的输出信号产生变化,上水箱液将下降至较低的位置逐渐进入稳态。 10. 为止。 七、实验报告 实验二压力单闭环控制系统的设计与实验 一、实验目的 1、熟悉单闭环控制系统的特点、组成及工作原理。 2、熟悉控制器PID参数对过渡过程的影响。 3、掌握单闭环控制系统的设计及控制器参数整定方法。 4、培养学生对检测系统的综合应用能力。 5、通过理论联系实际,加强对学生实践动手能力和开发创新能力的培养。 二、实验任务 根据实验室现有设备,设计一压力单闭环控制系统以满足储罐压力控制要求,并

机械控制工程基础实验报告

中北大学机械与动力工程学院 实验报告 专业名称__________________________________ 实验课程名称______________________________ 实验项目数_______________总学时___________ 班级______________________________________ 学号______________________________________ 姓名______________________________________ 指导教师__________________________________ 协助教师__________________________________ 日期______________年________月______日____

实验二二阶系统阶跃响应 一、实验目的 1.研究二阶系统的特征参数如阻尼比ζ和无阻尼自然频率ω n 对系统动态性能 的影响;定量分析ζ和ω n 与最大超调量Mp、调节时间t S 之间的关系。 2.进一步学习实验系统的使用方法。 3.学会根据系统阶跃响应曲线确定传递函数。 二、实验仪器 1.EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2.PC计算机一台 三、实验原理 1.模拟实验的基本原理: 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节,即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节,然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来,便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端,并利用计算机等测量仪器,测量系统的输出,便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。若改变系统的参数,还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。 2.时域性能指标的测量方法:超调量% σ: 1)启动计算机,在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。 2)测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查 找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3)连接被测量典型环节的模拟电路。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1 输出,电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。 4)在实验课题下拉菜单中选择实验二[二阶系统阶跃响应] 。 5)鼠标双击实验课题弹出实验课题参数窗口。在参数设置窗口中设置相应 的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。 6)利用软件上的游标测量响应曲线上的最大值和稳态值,带入下式算出超 调量: Y MAX - Y ∞ % σ=——————×100% Y ∞ t P 与t s :利用软件的游标测量水平方向上从零到达最大值与从零到达95%稳 态值所需的时间值,便可得到t P 与t s 。 四、实验内容 典型二阶系统的闭环传递函数为 ω2 n ?(S)= (1) s2+2ζω n s+ω2 n

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