《测量仪表与自动化实验》 教学大纲

《测量仪表与自动化》实验教学大纲

课程名称：测量仪表与自动化实验

学 　 时：4学时

适用专业：油气储运专业

执 笔 人：杨三青

审 定 人：吴凌云

一、实验的目的与任务

“测量仪表与自动化”实验的目的是使学生掌握测量仪表及自动化理论的基本概念，提高其实践能力，通过本课程的实验，提高学生使用和设计简单控制系统的能力，培养实事求是、严谨的科学作风和良好的实验习惯，为从事测量仪表及自动化的使用和设计、调试奠定基础。

二、教学基本要求

本实验是理论教学的辅助内容。主要是单容液位对象数学模型实验测取；双容液位对象数学模型实验测取；单容液位控制系统参数整定实验。通过本课实验验证“测量仪表及自动化”理论、设计方法。

1、通过实验加深对测量仪表及自动化的基本概念、基本理论的理解，提高综合运用所学知识解决问题的能力。

2、熟悉单容／双容水箱的基本组成及其对象特性测试方法。

3、了解被控对象的特性对控制性能的影响情况

4、掌握Ｐ、Ｉ、Ｄ参数对过渡过程如何影响。

5、通过对单容和双容对象的对比研究和实验，正确分析实验结果和实验曲线。

三、实验项目

四、实验教学内容及学时分配

实验一   单容液位对象数学模型试验测取                        （2学时）    

1、熟悉，验证单容液位对象数学模型的试验求取。

2、系统开环状态使系统的被调量达到平衡状态。手动状态下，使输出增加5-10％，绘制阶跃响应曲线。

3、数据处理确定其数学模型。

实验二  单容液位控制系统参数整定实验                  （2学时）

1、根据单容液位对象的特性确定PID调节器的比例度δ，积分时间T_I及微分时间T_D的大小。在简单的过程控制系统中，调节器参数整定通常以系统瞬态响应的衰减率为主要指标，保证系统具有一定的稳定裕量。

2、采用衰减曲线法将液位控制在设定高度。根据下水箱液位信号输出给计算机，计算机根据P、I、D参数进行PID运算，输出信号给电动调节阀，然后由电动调节阀控制水泵供水系统的进水流量，达到控制设定液位基本恒定，确定整定参数。

3、微调P、I、D参数使过渡过程整定为4:1

五、考核方式

实验的考核方式采用实验预习占20%、实验过程占60%以及实验报告占20%的方式进行评定。该实验成绩作为独立的课程成绩计算。

六、实验指导书

《测量仪表及自动化实验讲义》