【一阶单容水箱对象特性测试实验】是控制理论中的一个基础实验，旨在了解单容水箱的数学模型和阶跃响应曲线，通过实际测量数据确定水箱系统的参数。这个实验通常在教学和研究中用于教授基本的控制系统分析和参数识别方法。
单容水箱液位控制涉及到水箱内部液体的动态平衡。系统结构框图描绘了水箱的进水量（Q1）和出水量（Q2），以及水箱液面高度（h）。在液位控制系统中，关键参数包括时间常数（T）、放大倍数（K）以及阀门的液阻（R1和R2）。时间常数T由阀门R2的液阻和水箱容量系数C共同决定，即T=R2*C。
实验原理基于阶跃响应测试法，这是一种在开环状态下，通过改变输入信号（阶跃信号）并记录输出数据来确定系统特性的方法。对于一阶加时滞环节的单容水箱模型，可以通过两点法计算对象参数。当输入流量阶跃增加R0时，输出液位h的拉氏变换表达式为h(s)=KR0(1-e^(-sT))/s。在t=T时，h(t)达到稳态值的63%，即h(T)=0.632h(∞)，这里的0.632是指数函数0.632法则的应用，表示一阶惯性环节上升到稳态值63%所需的时间。
实验步骤包括硬件接线、压力变送器调零、脚本程序的参数整定及运行。压力变送器的调零是为了确保液位与输出电压准确对应，而脚本程序的运行则用于控制水箱液位并观察阶跃响应曲线，从而调整控制器参数，如P、I、D，以优化控制性能。
实验注意事项包括适当设置分频系数以观察液位曲线，保持水泵正转，调整出水阀开度，以及考虑到实验的精度限制（通常在1cm范围内）。通过这个实验，学生能够掌握系统建模、阶跃响应分析和控制器参数整定的基本技能，这些技能在实际的工业控制中具有广泛的应用。
