通过物料平衡推导出的公式：
dH11?(kuR1??Q1) dtF1dH21?(Q1?Q2) dtF1dH31?(Q2?Q3) dtF3综合可以得到一个复杂的三阶微分方程。
2、实验步骤：
1) 在A3000-FS上，将手动调节阀JV204、JV201完全打开，并调节上水箱、中水箱和下
水箱闸板具有一定开度，其余阀门关闭。
2) 在A3000-CS上，将下水箱液位（LT103）连到内给定调节仪输入端，调节仪输出端连
到电动调节阀（FV101）控制信号端。 3) 打开A3000电源，调节阀FV101通电。
4) 在A3000-FS上，启动右边水泵，给上水箱V102注水；水箱V103、V104则分别由上、
中水箱注水。
5） 调节内给定调节仪设定值，从而改变输出到FV101的电流，然后调节下水箱闸板开度
使得在低水位段达到平衡。
6） 改变设定值，记录水位随时间的曲线。
测量或控制量 测量或控制量标号 使用PID端口 使用ADAM端口 下水箱液位 调节阀 LT103 FV101 AI0 AO0 AI0 AO0
3、参考结果
三容水箱水位阶跃响应曲线，如图2所示：
图2三容水箱液位飞升特性
单P调节
单I调节水位一直增加
单D调节
PI调节，I值过大引起较大波动
PID调节三容水箱应该使I很小，不然会引起较大的波动
实验总结：
通过本次实验，我们通过组态软件进行组态进行三容水箱液位控制。了解了三容
水箱液位的动态特性。其中水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为下水位H。利用PID控制的特性来对实验进行控制观察实验结果。对比单容水箱的实验截图可以看出三容水箱少了较大的偶然性波动，上升和下降都是叫缓和的。于是我们知道不同容箱数的液位控制有不同的动态特性。在实验的过程中我发现有许多不理解的地方，使我认识到我对课本上的知识有很多不懂，没有把理论上的知识学透彻，书上的知识是做实验的前提。理论结合实际，才能把实验做好，每次不断的总结才能有不断的提升。
实验4单容水箱液位控制实验
单容水箱液位定值(随动)控制实验，定性分析P,PI、PD控制器特性。控制逻辑如图1所示：
给定值 LIC 101 LT 103 FV101 Qi Qo h 图1单容上水箱液位定值(随动)控制实验
测量或控制量 测量或控制量标号 使用PID端口 使用ADAM端口 下水箱液位 调节阀 LT103 FV101 AI0 AO0 AI0 AO0 1、实验方案 水流入量Qi由调节阀u控制，流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变。被调量为水位H。使用P,PI , PID控制，看控制效果，进行比较。
2、控制策略
使用PI、PD、PID调节。 3、实验步骤
1) 使用组态软件进行组态。数值定义为0～100。实时曲线时间定义为5～10min。 2) 在A3000-FS上，打开手阀JV206、JV201，调节下水箱闸板具有一定开度，其余阀
门关闭。 3) 连线：下水箱液位连接到内给定调节仪输入。内给定调节仪的输出连接到调节阀的控
制端。
4) 打开A3000电源，打开电动调节阀开关。
5) 在A3000-FS上，启动右边水泵（P102），给下水箱V104注水。 6) LT103→控制器→FV101单回路定值以及数学模型的实验。 7) 按所学理论操作调节器，分别进行P、PI、PID设定。
简单设定规则：首先把P设定到30，I关闭（调节仪I>3600关闭），D关闭（调节仪D=0关闭）等水位低于40%，然后打开水泵，开始控制。设定值60%。一般P越大，则残差越大。可以减少P，直到出现振荡。则不出现振荡前的那个最小值就是P。
PI控制首先确认上次的P，我们可以不改变这个P值，也可以增加10%。然后把I设定为1800。关闭水泵，等水位低于40%，然后打开水泵，开始控制。设定值60%。观察控制曲线的趋势，如果出现恢复非常慢，则可以减少I，直到恢复比较快，而没有出现振荡，超调也不是非常大。
最后逐步增加D，使得控制更快速，一般控制系统有PI控制就可以了。
4、参考结果
单容水箱液位控制实验
下闸板顶到铁槽顶距离(开度): 卡尺直接量7mm,使用纸板对齐画线测量6.5mm。 比例控制器控制曲线如图所示。多个P值的控制曲线绘制在同一个图2上：