DCS操控大师CS4500型DCS控制实验装置

系统构成实验装置在目标系统上与CS4000一致。在控制系统上采用浙江大学中控的JX-300XP DCS进行管理，能够组建网络化的过程控制实验室。该实验装置通过精心设计和高效配置，提供了一个全面且实用的操作环境。

检测传感器

常规扩散硅压力液位变送器：准确测量流体压力和液位；涡轮流量计：高精度测量流体流量；电磁流量计：无触点，无磨损，适用于腐蚀性介质；Pt100热电阻温度测量变送器：可靠地监测温度变化。

执行机构

单相可控硅调压装置：灵活调节电加热管的功率，为温度控制提供动态调整能力；电动调节阀：精细调整供水流量，以满足复杂实验需求；变频器：通过智能调速离心泵，实现对另一个供水路线流量的精确控制。

控制系统

学生实验控制柜：方便用户操作，便于教学示范；DCS（分布式控制系统）处理能力强，大幅提升了设备操控速度和稳定性。

软件系统

DCS组态软件与实验软件联合工作，使得设备数据收集、分析更加直观且快速。AdvanTrol编程软件支持用户个性化编程需求，而AdvanTrol组态软件则为现场总线通信提供了强大的工具支持。

设备其他指标

供电电源为交流三线220V，可保障稳定的能源供应。功耗3.0千瓦，为节能环保而设计。尺寸为1460×850×1950mm，便于整合到不同空间环境中使用。

试验系列基于多变量过程自动化装置CS4000，可以完成一系列复杂的工程应用项目。此外，还包括以下独特、具有挑战性的测试：

四容水箱液位特性测试与多变量操控

下部两水箱液位对象特性的获取及多回路操控策略研究；

下部两水箱液位前馈反馈、高级选择以及解耦约束等复杂算法探索；

四容水箱共享资源优化分配，以提高整个体系效率；

此外，还有关于预测模型建立及其在实际应用中的验证等深入研究内容。

纯滞后对象特性测试与闭环操控：

短暂纯滞后环节温度PID参数优化探讨；

长期纯滞后环节温差对比PID性能评估；

串级SMITH补偿技术在改善响应时间方面的创新应用；

内模算法优化以减少过冲现象并提升稳定度等关键技术研究。

这些复杂场景不仅考验着学生们对于理论知识理解，更是他们综合运用所学知识解决实际问题能力的一次全面的考察。