更新時間：2025-10-13
三容水箱對象系統(tǒng)控制平臺是專為多變量過程控制研究的教學(xué)實(shí)驗系統(tǒng)，由三個液位耦合的水箱構(gòu)成非線性被控對象。可進(jìn)行單容、雙容及三容水箱的液位特性測試與定值控制，并實(shí)現(xiàn)解耦控制、串級控制及預(yù)測控制等復(fù)雜策略，適用于現(xiàn)代控制理論與過程自動化技術(shù)的綜合性實(shí)驗研究。
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一、概述
三容水箱對象系統(tǒng)控制平臺是由三只互相聯(lián)通的水箱組成，這是一臺具有多個輸入和多個輸出的非線性耦合被控物理模型；它的出現(xiàn)為大專院校，科研院所從事自動控制理論和過程控制研究的教師和科研人員提供了一個具體的復(fù)雜的被控對象。三個水箱的液位之間存在一定的非線性耦合關(guān)系。在這個系統(tǒng)中，既可以進(jìn)行單個水箱的液位單回路控制，也可以對相鄰兩個水箱的液位進(jìn)行解耦控制，更可以對三個水箱的液位進(jìn)行多變量的控制。另外，可以通過閥門的切換將三容水箱控制系統(tǒng)簡化雙容液位控制系統(tǒng)。
三容水箱對象系統(tǒng)控制平臺是模擬現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中對液位進(jìn)行測量、控制，觀察其變化特性，研究過程控制規(guī)律的教學(xué)產(chǎn)品。它具有過程控制動態(tài)過程的一般特點(diǎn)（大慣量、大延時、非線性），是控制理論與控制工程、過程控制理論教學(xué)、實(shí)驗和研究的理想實(shí)驗平臺。通過水箱液位的控制系統(tǒng)實(shí)驗，用戶除了掌握過程控制理論、計算機(jī)、儀器儀表知識和現(xiàn)代控制技術(shù)之外，還可以熟悉生產(chǎn)過程的工藝流程，從控制的角度理解它的靜態(tài)和動態(tài)的工作特性。
二、裝置配置清單:（常規(guī)配置）
序號 | 編 號 | 名 稱 | 數(shù)量 |
1 | JSK-01 | 電源控制屏 | 1 件 |
2 | JSK-02 | 實(shí)驗桌 | 1 張 |
3 | SA-12 | 智能調(diào)節(jié)儀（按實(shí)驗要求需配3件） | 3 件 |
4 | 配套實(shí)驗教學(xué)軟件 | 1 件 | |
6 | SA-44 | S7-200 PLC可編程控制器（西門子S7－200<主機(jī)cpu224，集成24點(diǎn)開關(guān)量，14點(diǎn)輸入>，模擬量模塊EM235） | 1 件 |
7 | 配套實(shí)驗教學(xué)軟件 | 1 套 | |
8 | SA-03 | 高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)實(shí)驗連接線、航空連接電纜及實(shí)驗配件 | 1 套 |
9 | MY-511 | 三容水箱對象系統(tǒng)實(shí)驗裝置 | 1套 |
三、實(shí)驗內(nèi)容（常規(guī)配置）
1、水箱液位傳感器的特性及其標(biāo)定
2、單容水箱對象特性測試實(shí)驗
3、雙容水箱對象特性測試實(shí)驗
4、三容水箱對象特性測試實(shí)驗
5、單容水箱液位的定值控制實(shí)驗
6、雙容水箱液位的定值控制實(shí)驗
7、三容水箱液位的定值控制實(shí)驗
8、單神經(jīng)元控制實(shí)驗
9、單容水箱液位的計算機(jī)預(yù)測控制實(shí)驗
10、壓力的單閉環(huán)控制實(shí)驗
11、流量的單閉環(huán)控制實(shí)驗
12、水箱液位與流量的串級控制實(shí)驗
13、流量的單/雙閉環(huán)比值控制實(shí)驗
14、液位的變比值控制實(shí)驗
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