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文档简介

1、实验四单容水箱水位动态仿真设计一、实验目的单容水箱是典型的控制对象，该实验包括对单容水箱水位控制机理分析，控制对象建模， 控制系统编程等实验内容。通过对单容水箱水位的动态仿真实验，使学生能综合运用各种知 识，学会分析控制对象的静态特性和动态特性及其实现的原理，增强学生对控制对象特性的 理解。二、实验原理图7-1单容水箱示意图Q水流入量，由调节阀开度以来控Qo水流出量，由用户根据负载阀来改变H 水位，被调量，反映了流入量和流出量之间的平衡关系设起始处为零值，即H = AH, Q Q , q = Aq物料平衡方程：Q - Q0)dt = FdH(7-1)其中Q. = k /(7-2)(7-3)k

2、p :阀门特性系数；R :阀门R阻力，称为液阻;F ；水箱面积；得到对象的微分方程： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark18 o Current Document FR 竺 + H = k R p(7-4)s dtp s式(7-4 )是写成标准形式TdH + H = Kp(7-5)dtT = FR(7-6)sK = K p Rs(7-7)式中T对象的惯性时间常数K一对象的放大系数在初始条件Hl = H0 =。，阶跃输入p(t) = Ap时的解为tH (t) = KAp (1 - e-t )(7-8)0三、实验内容设计如图7-1的组态界面；采用Fortran语言

3、设计仿真程序，包括控制子程序和水箱水 位计算子程序和主调用程序；记录水箱水位动态变化数据曲线。四、实验要求进水部分由给水泵和进水阀组成，其中给水泵关闭时要求进水阀联动关闭； 水箱水位达到一定值时，给水泵要能自动停止，同时出水阀自动打开；阀门特性系数K p取值范围为15,Rs的取值范围为0.52, F的取值范围100200m2五、实验步骤在se2000平台新建源程序，包括主程序，控制程序，设计水箱水位特性程序，并编 译调试通过；扫描源程序，变量入库；在se2000平台态设计如图7 1所示的组态界面，即虚拟盘台，同时配置各个组态 所对应的变量；生成新任务，配置源程序，选择远程所在路径，并选择启动函数，即主函数；执行任务，并设置仿真时间为1倍速启动给水泵，并开启进水阀，当水位达到一定值(程序中设定)时，给水泵关闭， 出水阀开启；观察水位的

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