（2）方波（控制量从25%到10%，再从10%到25%） 方波的响应曲线如下图：
图9
（3）下阶跃（控制量从25%跳变到10%的负阶跃响应）： 下阶跃的响应如下图：
图10
由于在刚开始的时候我们小组的在手动调节水箱二的进水阀时的开度太小，大约在20%左右，与这个阀理想的开度75%相差很远，导致我们的阶跃调节引起的水位变化小且十分缓慢，这导致假如利用切线法得出的τ为负值，意思是这个系统竟然有超前的作用，这很明显不符合实际情况，所以切线法在这里就不计算了。
六、思考题
1、简述实验法测定双容水箱动特性的过程。
答：1.确定静态工作点，调整阀门给定控制量，让双容水箱的液位保持稳定.
2.给定阶跃信号，使控制量变化，观察记录水箱液位水时间变化的曲线.
3.通过计算获得水箱的动态特性传递函数。
2、双容水箱对象特性与单容水箱对象特性有什么区别？
答：单容水箱的阶跃响应曲线是指数曲线，而双容水箱则是呈现S型，此外双容水箱存在较大的容积滞后。
七、实验心得
本次实验给我留下的很多深刻的印象，总结起来有以下几点：
1.理论模型和实物模型之间是有很多的不同的，理论模型很多东西都是有一种纸上谈兵的感觉，实物模型中干扰和不确定的因素给理论的要多的多，这导致想从实物模型得出一个较为准确的数学模型的难度并不小。需要实验人员在实验时要熟悉掌握实验的规律，正确操作，才有可能得出一个较为准确的数学模型。
2.要想在实物模型上做好实验一定要对系统的特性规律要充分的熟悉，我们这次实验之所以失败（没有得出一个与现实系统较为相似的数学模型）就是因为水箱二的进水阀的开度实在太小了，导致可能出现“失控”（阀门处于全开全关）的情况，这样的系统的控制效果是十分不理想的。
3.还有一点就是我感觉的到了团队合作对于实验的重要性，实验的过程有很多步骤是需要两个人甚至三个人来完成，假如团队里大家配合不好的话，不但可能拖慢实验的进度还可能导致失误，导致实验的最终失败。所以团队里的成员要在实验中多加强互相之间的交流。
过程控制系统设计实验报告
实验名称：双容水箱液位PID控制实验
姓名： 郑浩河 班级： 2009032 学号： 20091523 指导老师：黄伟 桂金星 同组人：王力辉 李世杰
实验时间：2012年4月27日
一、实验目的
1、学习双容水箱液位 PID 控制系统的组成和原理 2、进一步熟悉 PID 的调节规律
3、进一步熟悉 PID 控制器参数的整定方法
二、实验设计（画出“系统方框图”和“设备连接图”）
1、 控制系统的组成及原理
单回路调节系统，一般是指用一个控制器来控制一个被控对象，其中控制器只接收一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。双容水箱液位 PID 控制系统也是一种单回路调节系统，典型的双容水箱液位控制系统如下图所示：
干扰 设定值 PID控制器 执行机构 双容水箱 液位 - 测量电路
图1 双容水箱液位 PID 控制系统的方框图
过程控制系统设计实验报告及有关指南
