過程控制課程設(shè)計--雙容水箱液位串級控制系統(tǒng)(已修改)
2025-01-29 03:47 本頁面
【正文】 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計用紙課程設(shè)計任務(wù)書 電氣工程與自動化 專業(yè) 10 年級 1班 陳志高 一、 設(shè)計題目雙容水箱液位串級控制系統(tǒng)二、 主要內(nèi)容熟悉THJ2型高級過程控制系統(tǒng)實驗裝置，獲取電動閥支路的流量和變頻器－磁力泵支路的流量曲線，利用實驗建模法求出它們的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)串級控制，選擇合適的雙回路調(diào)節(jié)器控制規(guī)律，并在Matlab上進(jìn)行仿真。最終在過程控制系統(tǒng)實驗裝置平臺上完成實際系統(tǒng)的調(diào)試，并說明兩種方法的所得結(jié)果的差別。三、 具體要求從組成、工作原理上對工業(yè)型傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)有一深刻的了解和認(rèn)識。1. 分析控制系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的動態(tài)特性，從實驗中獲得各環(huán)節(jié)的特性曲線，建立被控對象的數(shù)學(xué)模型。2. 根據(jù)其數(shù)學(xué)模型，選擇被控規(guī)律和整定調(diào)節(jié)器參數(shù)。3. 在Matlab上進(jìn)行仿真，調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，獲得最佳控制效果。4. 了解和掌握自動控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)方法，并在THJ2型高級過程控制系統(tǒng)平臺上完成本控制系統(tǒng)線路連接和參數(shù)調(diào)試，得到最佳控制效果。5. 分析仿真結(jié)果與實際系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果的差異，鞏固所學(xué)的知識。四、 進(jìn)度安排第一周分組；查找資料；對象模型的獲取，Matlab仿真第二周系統(tǒng)調(diào)試，撰寫課程設(shè)計報告，答辯五、 完成后應(yīng)上交的材料課程設(shè)計報告。六、 總評成績指導(dǎo)教師 簽名日期 年 月 日系 主 任 審核日期 年 月 日摘 要 本設(shè)計以THJ2型過程控制實驗裝置為基礎(chǔ)，目的是設(shè)計雙容水箱液位串級控制系統(tǒng)。在設(shè)計中充分利用自動化儀表技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)和自動控制技術(shù)，以實現(xiàn)對水箱液位的串級控制。首先對被控對象的模型進(jìn)行分析，并采用實驗建模法求取模型的傳遞函數(shù)。其次，根據(jù)被控對象模型和被控過程特性設(shè)計串級控制系統(tǒng)，采用動態(tài)仿真技術(shù)對控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析。然后，設(shè)計并組建儀表過程控制系統(tǒng)，通過智能調(diào)節(jié)儀表實現(xiàn)對液位的串級PID控制。最后，借助數(shù)據(jù)采集模塊﹑MCGS組態(tài)軟件和數(shù)字控制器，設(shè)計并組建遠(yuǎn)程計算機(jī)過程控制系統(tǒng)，完成控制系統(tǒng)實驗和結(jié)果分析。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)實現(xiàn)了對過程參數(shù)的無穩(wěn)態(tài)誤差控制，具有良好的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能。關(guān)鍵字：雙容液位 串級 PID控制 電動閥 磁力泵 計算機(jī)過程控制系統(tǒng)目 錄一．設(shè)計任務(wù)分析……………………………………………………………………1二．控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計………………………………………………………1……………………………………………………………………1……………………………………………………………………1…………………………………………………2 ………………………………………………3三．雙回路參數(shù)整定…………………………………………………………………3 …………………………………………………4 ……………………………………………………5………………………………………………………6四．系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié) ………………………………………………………………… 8………………………………………………………… 8……………………………………………………………9 PID串級控制系統(tǒng)設(shè)計……………………………………………………9五．設(shè)備使用說明 …………………………………………………………………11 ……………………………………………………………11………………………………………………………………11………………………………………………………11六．結(jié)果與分析…………………………………………………………………… 12 …………………………………………………… 12七. 心得體會 ………………………………………………………………………16八．參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………17附錄：實驗總圖 ……………………………………………………………………18 一．設(shè)計任務(wù)分析在工業(yè)實際生產(chǎn)中，液位是過程控制系統(tǒng)的重要被控量，在石油﹑化工﹑環(huán)保﹑水處理﹑冶金等行業(yè)尤為重要。在工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中，常常需要對某些設(shè)備和容器的液位進(jìn)行測量和控制。通過液位的檢測與控制，了解容器中的原料﹑半成品或成品的數(shù)量，以便調(diào)節(jié)容器內(nèi)的輸入輸出物料的平衡，保證生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的物料搭配得當(dāng)。通過控制計算機(jī)可以不斷監(jiān)控生產(chǎn)的運行過程，即時地監(jiān)視或控制容器液位，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。如果控制系統(tǒng)設(shè)計欠妥，會造成生產(chǎn)中對液位控制的不合理，導(dǎo)致原料的浪費﹑產(chǎn)品的不合格，甚至造成生產(chǎn)事故，所以設(shè)計一個良好的液位控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的實際意義。 在液位串級控制系統(tǒng)的設(shè)計中將以TH
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