南京工程學(xué)院_自動控制_課設(shè)論文--水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計及實物調(diào)試-wenkub
2023-05-27 11:22:00 本頁面
【正文】 not meet demand. Therefore, the liquid level is an important industrial process control parameter , especially in a dynamic state , using the appropriate method to detect the liquid level control , to receive good results . PID control ( proportional , integral and derivative control ) is the most used control methods. This article is a water level control system design process that involves dynamic control the level of modeling control system, PID algorithm, Matlab simulation, a series of sensors and control valves and other knowledge. As a single tank water level control systems, the model is a firstorder inertia function control using a PID algorithm, the control valve for the electric control valve. Appropriate choice of devices, control programs and algorithms, in order to satisfy the control system, such as the accuracy of the regulation time and overshoot, such as quality control requirements. Keywords: tank level。 本文主要是對一水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，涉及到液位的動態(tài)控制、控制系統(tǒng)的建模、 PID 算法、Matlab 仿真、傳感器和調(diào)節(jié)閥等一系列 的知識。 南京工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 題 目 水箱液位控制系統(tǒng)的 設(shè)計及實物調(diào)試 課 程 名 稱 自動控制原理 院（系、部、中心） 電力工程學(xué)院 專 業(yè) 建筑電氣與智能化 班 級 建筑電氣 111 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 設(shè) 計 時 間 ~ 設(shè) 計 地 點 工程實踐中心 8317 指 導(dǎo) 教 師 朱建忠 李先允 20xx 年 1 月 南 京 成績 目錄 要 ......................................................1 書 ......................................................2 ..................................................6 液位控制系統(tǒng)的設(shè)計及實物調(diào)試 ......................6 ..........................................7 軟件仿真部分設(shè)計要求 ............................7 水箱液位控制系統(tǒng)圖 ..............................8 軟件仿真過程、 圖形分析及結(jié)論 ....................9 硬件調(diào)試單元 .......................................21 設(shè)計目的 ......................................21 設(shè)計設(shè)備 .......................................21 設(shè)計原理 .......................................21 設(shè)計內(nèi)容及步驟 .................................22 測量結(jié)果 .......................................23 ..................................................29 ..............................................29 1 水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計及實物調(diào)試 摘要： 在人們生活以及工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域經(jīng)常涉及到液位和流量的 控制問題，例如居民生活用水的供應(yīng)，飲料、食品加工，溶液過濾，化工生產(chǎn)等多種行業(yè)的生產(chǎn)加工過程，通常需要使用蓄液池，蓄液池中的液位需要維持合適的高度，既不能太滿溢出造成浪費，也不能過少而無法滿足需求。作為單容水箱液位的控制系統(tǒng)，其模型為一階慣性函數(shù)，控制方式采用了 PID 算法，調(diào)節(jié)閥為電動調(diào)節(jié)閥。 PID control。 學(xué)習(xí)并掌握 Matlab 的使用方法，學(xué)會用 Matlab 仿真。 3．構(gòu)成開環(huán)系統(tǒng)，并測其 動態(tài) 特性。 7．構(gòu)成 水箱液位 閉環(huán)無靜差系統(tǒng)，并測其動態(tài)性能指標(biāo)和提出改善系統(tǒng)動態(tài)性能的方法，使得系統(tǒng)動態(tài)性能指標(biāo)滿足 σ%≤10%， pt ＜ 秒 ，靜態(tài)誤差小于 2%。畫出其原理框圖。 成績評定： 平時表現(xiàn) 30%，設(shè)計成果 40%，答辯表現(xiàn) 30%。 該題目包括 MATLAB 軟件仿真和硬件實物調(diào)試部分，軟件仿真的目的是對 系統(tǒng)先進(jìn)行建模，然后設(shè)計控制器使其滿足任務(wù)書上的性能指標(biāo)要求，并調(diào)整控制器參數(shù)，分析控制器各參數(shù)對系 統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 7 圖 1 水箱系統(tǒng)的工藝過程原理圖 根據(jù)圖 1 的原理圖和圖 2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，對單容水箱系統(tǒng)建模 調(diào) 節(jié) 器調(diào) 節(jié) 閥 水 槽測 量 變 送U gU f+高 度出 水 閥 系 數(shù)+ 圖 2 水箱液位控制結(jié)構(gòu)圖 表 1 水箱液位系統(tǒng)相關(guān)參數(shù) 參數(shù) 參數(shù)意義 參數(shù)值 1 參數(shù)值 2 參數(shù)值 3 參數(shù)值 4
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