三容水箱對象系統(tǒng)控制平臺(tái)

更新時(shí)間：2025-10-13

簡要描述：

三容水箱對象系統(tǒng)控制平臺(tái)是專為多變量過程控制研究的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，由三個(gè)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(dòng)化技術(shù)的綜合性實(shí)驗(yàn)研究。

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一、概述

三容水箱對象系統(tǒng)控制平臺(tái)是由三只互相聯(lián)通的水箱組成，這是一臺(tái)具有多個(gè)輸入和多個(gè)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(dòng)控制理論和過程控制研究的教師和科研人員提供了一個(gè)具體的復(fù)雜的被控對象。三個(gè)水箱的液位之間存在一定的非線性耦合關(guān)系。在這個(gè)系統(tǒng)中，既可以進(jìn)行單個(gè)水箱的液位單回路控制，也可以對相鄰兩個(gè)水箱的液位進(jìn)行解耦控制，更可以對三個(gè)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(tái)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(dòng)態(tài)過程的一般特點(diǎn)（大慣量、大延時(shí)、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(yàn)和研究的理想實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過水箱液位的控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，用戶除了掌握過程控制理論、計(jì)算機(jī)、儀器儀表知識(shí)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(dòng)態(tài)的工作特性。

二、裝置配置清單:（常規(guī)配置）

序號(hào)	編號(hào)	名稱	數(shù)量
1	JSK-01	電源控制屏	1 件
2	JSK-02	實(shí)驗(yàn)桌	1 張
3	SA-12	智能調(diào)節(jié)儀（按實(shí)驗(yàn)要求需配3件）	3 件
4		配套實(shí)驗(yàn)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(yàn)教學(xué)軟件	1 套
8	SA-03	高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)連接線、航空連接電纜及實(shí)驗(yàn)配件	1 套
9	MY-511	三容水箱對象系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置	1套

三、實(shí)驗(yàn)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(yàn)
3、雙容水箱對象特性測試實(shí)驗(yàn)
4、三容水箱對象特性測試實(shí)驗(yàn)
5、單容水箱液位的定值控制實(shí)驗(yàn)
6、雙容水箱液位的定值控制實(shí)驗(yàn)
7、三容水箱液位的定值控制實(shí)驗(yàn)
8、單神經(jīng)元控制實(shí)驗(yàn)
9、單容水箱液位的計(jì)算機(jī)預(yù)測控制實(shí)驗(yàn)
10、壓力的單閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)
11、流量的單閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)
12、水箱液位與流量的串級控制實(shí)驗(yàn)
13、流量的單/雙閉環(huán)比值控制實(shí)驗(yàn)
14、液位的變比值控制實(shí)驗(yàn)