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水箱液位控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(文件)

2024-12-25 15:46 上一頁面

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【正文】 座閥、套筒閥 )組配而成,而具備了各種閥的特點。 差壓變送器是測量工藝管道或罐體中介質(zhì)的壓 力差,并且通過數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、開方將測量的差壓值轉(zhuǎn)換成電流信號輸出。 cmmALIK m / ?????其放大系數(shù)青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 25 8 系統(tǒng)的工作原理 及方框圖 液位控制系統(tǒng)工作原理 經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)試,使系統(tǒng)的參數(shù)保持在一定的數(shù)值,當(dāng)控制閥門保持一定的開啟度,使水箱中的進(jìn)水量 Q1 與出水量 Q2相等,從而使水位保持在希望的高度上。 反之,若水箱的液位下降,則系統(tǒng)會自動增大閥門的開啟度,加大進(jìn)水量,使液位上升到給定的高度。 過渡 時間 ts 約為 時間 常數(shù) T 的 3—— 4 倍: Ts=(3—— 4) 18=(54—— 72)分鐘> ts=4 分鐘不滿足要求,必須加入校正,整定調(diào)節(jié)器參數(shù)。39。39。使得水箱液位控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確度提升了一個新的高度。 經(jīng)過對系統(tǒng)的各個參數(shù)進(jìn)行分析,初步得出了該系統(tǒng)的液位控制規(guī)律,繼而對系統(tǒng)的其他性能進(jìn)行分析,使這個系統(tǒng)成為一個能夠?qū)崿F(xiàn)對水箱液位控制的系統(tǒng)。 我們小組在設(shè)計水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計中,互相配合,相互協(xié)作,學(xué)會去發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。 這次畢業(yè)設(shè)計使我們有機(jī)會把我們的課堂理論知識運用到實際生活中,貼近生活,實現(xiàn)我們的人生價值。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 31 參考文獻(xiàn) [1] 張根寶 . 工業(yè) 自動化儀表與過程控制 [M].西北 工業(yè)出版社 ,2021 年出版 . [2] 蔣大明 . 自動控制原理 [M].清華大學(xué)出版社 ,2021 年出版 . 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Wiley, 1988. 。 從這次畢業(yè)設(shè) 計的制作過程中,讓我深切的領(lǐng)會到想要在激烈的社會競爭中占領(lǐng)自己的一塊領(lǐng)地,必須要把自己的閃光點,發(fā)揮出來,并不斷的改正自己的缺點,完善自己的能力,以更好的一面去面對社會。從中感受到了團(tuán)結(jié)合作的力量,每一個人在我們的設(shè)計過程中,都擔(dān)當(dāng)了非常重要的角色。 水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設(shè) 計 30 謝 辭 本次論文的寫作是在高老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的。對自動控制系統(tǒng)有了一定的了解。測量的準(zhǔn)確度出現(xiàn)了偏差,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),是液位計的安裝位置無法確保信號的傳輸。39。 如圖( 81)調(diào)節(jié)器的方框圖, 根據(jù)此圖我們可以了解調(diào)節(jié)器的工作原理。 液位系統(tǒng)的輸入信號,即主要擾動為用水量 Q2的變化,取正常用水量 Q2有 20%的變化為輸入信號。 如當(dāng)液面上升時,變送器的測量值升高,比較器得出的偏差傳送帶控制器,控制器按照預(yù)定的控制規(guī)律,使執(zhí)行器減小閥門的開啟度,使進(jìn)水量 Q1 小于出水量 Q2,從而使水位下降,檢測壓力也隨之下降,直到壓力回到給定的位置。 儀表與相應(yīng)的隔離設(shè)備配合使用時,擴(kuò)大其使用范圍,如測量粘度大、易結(jié)晶。廣泛用于電力冶金、輕工、食品、石油、化工等工業(yè)的自動控制中。如果按行程特點,調(diào)節(jié)閥可分為直行程和角行程;按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動力,可以分為氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥、液動調(diào)節(jié)閥三種;按其功能和特性分為線性特性,等百分比特性及拋物線特性三種。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 23 圖 72 ZPE— 1 電動伺服放大器 ; ZAZ電動調(diào)節(jié)閥 —— ZPE 型電動伺服放大器是 DKJ 型、 DKZ 型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輔助單元,執(zhí)行機(jī)構(gòu)通行該單元接受調(diào)節(jié)器(或計算機(jī))的調(diào)節(jié)信號,( 420mA 或 010mA)并受該單元的控制,使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按調(diào)節(jié)信號的大小,調(diào)整輸出軸的轉(zhuǎn)角或位移,實現(xiàn)執(zhí)行器位移與信號成比例的目的。這就是說,在控制器中僅引入 “比例 ”項往往是不夠的,比例項的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是 “微分項 ”,它能預(yù)測誤差變化的趨勢,這樣,具有比例 +微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零,甚至為負(fù)值,從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。 微分控制 ( D) 在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器中必須引入 “積分項 ”。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。這個控制器把收集到的數(shù)據(jù)和一個參考值進(jìn)行比較,然后把這個差別用于計算新的輸入值,這個新的輸入值的目的是可以讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)達(dá)到或者保持在參考值。 PID 控制器(比例 積分 微分控制器),有比例單元 P、積分單元 I和微分單元 D組成。然而, DDZ— Ⅱ 電動單元組合儀表的使用目前在企業(yè)中仍占有一定的比例,而其檢定工作尚無統(tǒng)一規(guī)程可循,為此,我們組織編寫了這套檢定規(guī)程,旨在為化工行業(yè)的企、事業(yè)單位檢定 DDZ— Ⅱ ,電動單元 組合儀表提供計量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)依據(jù)。因此,結(jié)構(gòu)圖簡化的一般方法是移動引出點或比較點,交換比較點,進(jìn)行方框運算將串聯(lián)、并聯(lián)和反饋連接的方框合并。所以,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖也是控制系統(tǒng)的一種數(shù)學(xué)模型。顯然,方框的輸出變量等于方框的輸入變量與傳遞函數(shù)的乘積,即 C( s) =G( s) U( s) 因此,方框可視作單向運算的算子。 閉環(huán)系統(tǒng)原理方框圖 與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的組成和繪制 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖是有許多對信號進(jìn)行單向運算的方框和一些信號流向線組成,它包含四中基本單元: 信號線 信號線是帶有箭頭的直線,箭頭表示信號的流向,在直線旁標(biāo)記的 時間函數(shù)或象函數(shù)。 當(dāng)系統(tǒng)的被控參數(shù)受干擾而上升(或下降)時,我們希望通過控制使其盡快地回到給定值。在此閉環(huán)系統(tǒng)中,系統(tǒng)的輸出信號是被控參數(shù),它通過傳感器(測量元件)這個環(huán)節(jié)再返回到系統(tǒng)的輸入端,與給定值進(jìn)行比較,這種將系統(tǒng)的輸出信號引回到輸入端的過程叫做反饋。 用于控制系統(tǒng)的設(shè)計。 確定系統(tǒng)的輸出響應(yīng)。 ( 6)若令 ?js? (即 ?? js ?? ,其中 0?? ),這是傳遞函數(shù)的一種特殊形式,?jssG ?|)( = )(?jG ,稱為頻率特性。 式( 5)中常數(shù)“ *K ”稱為傳遞函數(shù)的根軌跡增益。 其中: K 放大 (比例 )環(huán)節(jié) s1 積分環(huán)節(jié) 11?Ts 慣性環(huán)節(jié)或非周期環(huán)節(jié) 12122 ?? TssT ? 振蕩環(huán)節(jié) 1?s? 一階微分環(huán)節(jié) 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 17 1222 ?? ss ??? 二階微分環(huán)節(jié) 我們所研究的自動控制系統(tǒng) ,都可以看成由這些典型環(huán)節(jié)組合而成 . (4)一定的傳遞 函數(shù)有一定的零、極點分布圖與之對應(yīng)。 ( 1)傳遞函數(shù)是復(fù)變量 s 的有理真分式,而且所有系數(shù)均為實數(shù),通常分子多項式的次數(shù) m 低于(或等于)分母多項式的次數(shù) n ,即 m ≤ n 。其次,傳遞函數(shù)只是通過系統(tǒng)的輸入變量與輸出變量之間的關(guān) 系來描述系統(tǒng),亦即為系統(tǒng)動態(tài)特性的外部描述,而對系統(tǒng)內(nèi)部其它變量的情況卻不完全知道,甚至完全不知道。實際的工程控制系統(tǒng)多屬此類情況,這時,傳遞函數(shù)一般都可以完全表征線性定常系統(tǒng)的動態(tài)性能。 傳遞函數(shù)是在初始條件為零(稱零初始條件)時定義的。 青 島 濱 海 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 13 實驗測得數(shù)據(jù)分析 初始穩(wěn)定狀態(tài)時 : DTL= Q2=輸入階躍變化則 DTL=5mA 響應(yīng)曲線如下 (圖 41) : 圖 41 響應(yīng)曲線 測得數(shù)據(jù)如下: L2=25cm Q2= L=30cm Q=水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設(shè) 計 14 可 求得: T=AR= =18 分鐘 對象特性傳遞函數(shù)為
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