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hkgkg-2型 高级过程控制实验装置
产品概述
多变量高级过程控制（apc）实验装置hkgkg-2是我公司根据自动化及相近专业的教学特点和学生培养目标，结合国内外最新科技动态而推出的集智能仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术为一体的多功能多变量控制实验装置。是面向高端用户专门开发研制的多变量先进控制实验装置，同时兼顾了常规教学实验的需要。
实验装置特点
ø 具有可变纯滞后时间的可视纯滞后对象。
该纯滞后对象最长的纯滞后时间可达10 min以上。借助于该纯滞后温度对象，可方便地实现smith补偿、内模控制等纯滞后控制方案。
ø 相互关联的四容水箱多变量系统的实现。
通过阀门切换可构造具有不同关联度的双输入双输出系统。借助于该多变量对象，可方便地实现多回路控制、多变量解耦控制、多变量预测控制等多变量控制系统。
ø 控制对象的相对独立设计。
hkgkg-2型过程控制实验装置采用控制对象与控制装置分离设计，而且控制对象本身包含了测量仪表、执行器及相应的驱动设备（如变频器）、动力电控制机构等与受控对象密切相关的设备，与外界的连接信号仅包含标准的ddz iii型4 – 20 ma 信号。一方面，与控制装置的连接线大幅度减少；另一方面，用户可根据需要自主选购各种当代工业实际中应用广泛的控制装置。
ø 自主多变量控制算法的开发与设计。
hkgkg-2型的复杂性与多变量关联特性，高端用户（硕士、博士研究生与从事多变量控制研究的教师等）或进行毕业设计的本科生，可以结合课题进行深入的实验研究，发表高质量的具有实际意义的研究论文与学位论文，避免工程类学术论文的空洞与过于抽象。为便于高端用户的自主开发，提供了数据采集与控制输出的开放数据接口。高端用户可直接采用visual basic或visual c 自由构造控制系统，使学生体验计算机控制系统的组成与实现方式，并在实际应用中提升其编程与调试能力。
标准对象配置清单
序号
名 称
功能
1
设备框架
喷塑整体框架
2
液位控制水箱
液位控制实验用
3
加热水箱
加热
4
纯滞后水箱
纯滞后实验
5
水泵
磁力泵
6
温度传感器
pt100热电阻
7
压力传感器
扩散硅压力变送器
8
流量计
涡轮流量计
9
电动调节阀
智能电动单座调节阀
10
流量计
电磁流量计
11
变频器
带通讯接口
12
调压装置
单相调压模块
13
温度变送器
电阻信号转电流
14
防干烧装置
防干烧探头
15
二位式温度表
温度显示与变送
常规实验系列
ø 过程控制系统组成认识实验
n 过程控制及检测装置硬件结构组成认识、控制方案组成与控制系统连接
n 传感器的校正(零点迁移与量程调整)
n 智能调节仪表、智能变送仪表的操作及参数设定
n hart、profibus现场总线仪表的远程调校
ø 被控对象特性测试实验
n 调节阀流量静态特性的测试
n 磁力泵变频调速机构流量静态特性的测试
n 单容水箱液位对象动态特性的测试
n 多容水箱液位对象动态特性的测试
n 电加热水箱出口温度对象动态特性的测试
n 纯滞后水箱中部与尾部温度对象动态特性的测试
ø 位式控制系统实验
n 一容、双容水箱液位的位式控制
n 电加热水箱出口温度的位式控制
n 纯滞后水箱中部或尾部温度的位式控制
ø 单回路控制系统实验
n 调节阀支路流量的定值控制
n 变频调速磁力泵支路流量的定值控制
n 上水箱或下水箱液位的定值控制
n 多容水箱液位的定值控制
n 电加热水箱出口温度的定值控制
n 纯滞后水箱中部或尾部温度的定值控制
ø 串级控制系统的实验
n 串级控制系统的信号连接
n 上下水箱液位的串级控制
n 水箱液位与调节阀流量的串级控制
n 水箱液位与变频调速磁力泵支路流量的串级控制
n 电加热水箱出口温度与循环水流量的串级控制
n 纯滞后水箱中部温度与循环水流量的串级控制
ø 比值控制系统实验
n 单闭环流量比值控制
n 双闭环流量比值控制
ø 选择控制系统实验
n 上下水箱液位的选择控制
n 纯滞后水箱中部温度与电加热水箱出口温度的选择控制
特色实验系列
ø 纯四容水箱液位的特性测试与多变量控制
n 下部两水箱液位多输入多输出对象特性的获取
n 下部两水箱液位的多回路控制
n 下部水箱液位的前馈反馈控制
n 四容水箱液位的解耦控制
n 四容水箱液位的约束控制
ø 纯滞后对象的特性测试与闭环控制择控制
n 短纯滞后环节温度的特性测试与单回路pid控制
n 长纯滞后环节温度的特性测试与单回路pid控制
n 纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级控制
n 纯滞后对象出口温度的前馈反馈控制
n 纯滞后对象出口温度的smith补偿控制
n 纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级smith补偿控制
n 纯滞后对象出口温度的内模控制
n 纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级内模控制
多变量高级过程控制（apc）实验装置hkgkg-2是我公司根据自动化及相近专业的教学特点和学生培养目标，结合国内外最新科技动态而推出的集智能仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术为一体的多功能多变量控制实验装置。是面向高端用户专门开发研制的多变量先进控制实验装置，同时兼顾了常规教学实验的需要。
实验装置特点
ø 具有可变纯滞后时间的可视纯滞后对象。
该纯滞后对象最长的纯滞后时间可达10 min以上。借助于该纯滞后温度对象，可方便地实现smith补偿、内模控制等纯滞后控制方案。
ø 相互关联的四容水箱多变量系统的实现。
通过阀门切换可构造具有不同关联度的双输入双输出系统。借助于该多变量对象，可方便地实现多回路控制、多变量解耦控制、多变量预测控制等多变量控制系统。
ø 控制对象的相对独立设计。
hkgkg-2型过程控制实验装置采用控制对象与控制装置分离设计，而且控制对象本身包含了测量仪表、执行器及相应的驱动设备（如变频器）、动力电控制机构等与受控对象密切相关的设备，与外界的连接信号仅包含标准的ddz iii型4 – 20 ma 信号。一方面，与控制装置的连接线大幅度减少；另一方面，用户可根据需要自主选购各种当代工业实际中应用广泛的控制装置。
ø 自主多变量控制算法的开发与设计。
hkgkg-2型的复杂性与多变量关联特性，高端用户（硕士、博士研究生与从事多变量控制研究的教师等）或进行毕业设计的本科生，可以结合课题进行深入的实验研究，发表高质量的具有实际意义的研究论文与学位论文，避免工程类学术论文的空洞与过于抽象。为便于高端用户的自主开发，提供了数据采集与控制输出的开放数据接口。高端用户可直接采用visual basic或visual c 自由构造控制系统，使学生体验计算机控制系统的组成与实现方式，并在实际应用中提升其编程与调试能力。
标准对象配置清单
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常规实验系列
ø 过程控制系统组成认识实验
n 过程控制及检测装置硬件结构组成认识、控制方案组成与控制系统连接
n 传感器的校正(零点迁移与量程调整)
n 智能调节仪表、智能变送仪表的操作及参数设定
n hart、profibus现场总线仪表的远程调校
ø 被控对象特性测试实验
n 调节阀流量静态特性的测试
n 磁力泵变频调速机构流量静态特性的测试
n 单容水箱液位对象动态特性的测试
n 多容水箱液位对象动态特性的测试
n 电加热水箱出口温度对象动态特性的测试
n 纯滞后水箱中部与尾部温度对象动态特性的测试
ø 位式控制系统实验
n 一容、双容水箱液位的位式控制
n 电加热水箱出口温度的位式控制
n 纯滞后水箱中部或尾部温度的位式控制
ø 单回路控制系统实验
n 调节阀支路流量的定值控制
n 变频调速磁力泵支路流量的定值控制
n 上水箱或下水箱液位的定值控制
n 多容水箱液位的定值控制
n 电加热水箱出口温度的定值控制
n 纯滞后水箱中部或尾部温度的定值控制
ø 串级控制系统的实验
n 串级控制系统的信号连接
n 上下水箱液位的串级控制
n 水箱液位与调节阀流量的串级控制
n 水箱液位与变频调速磁力泵支路流量的串级控制
n 电加热水箱出口温度与循环水流量的串级控制
n 纯滞后水箱中部温度与循环水流量的串级控制
ø 比值控制系统实验
n 单闭环流量比值控制
n 双闭环流量比值控制
ø 选择控制系统实验
n 上下水箱液位的选择控制
n 纯滞后水箱中部温度与电加热水箱出口温度的选择控制
特色实验系列
ø 纯四容水箱液位的特性测试与多变量控制
n 下部两水箱液位多输入多输出对象特性的获取
n 下部两水箱液位的多回路控制
n 下部水箱液位的前馈反馈控制
n 四容水箱液位的解耦控制
n 四容水箱液位的约束控制
ø 纯滞后对象的特性测试与闭环控制择控制
n 短纯滞后环节温度的特性测试与单回路pid控制
n 长纯滞后环节温度的特性测试与单回路pid控制
n 纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级控制
n 纯滞后对象出口温度的前馈反馈控制
n 纯滞后对象出口温度的smith补偿控制
n 纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级smith补偿控制
n 纯滞后对象出口温度的内模控制
n 纯滞后对象出口温度与加热装置出口温度的串级内模控制
