【正文】 被控對象，比例積分控制能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。但當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（2）積分控制（I）：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。 PID控制原理目前，隨著控制理論的發(fā)展和計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，PID控制技術(shù)日趨成熟。階躍響應(yīng)擾動值為10,靜態(tài)放大系數(shù)為階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值與階躍擾動值之比，所以下水箱傳遞函數(shù)為。)。而斜率K為P(t)在t=0的導(dǎo)數(shù)P39。 在MATLAB中繪出曲線如下：注：圖中曲線為擬合曲線，圓點為原數(shù)據(jù)點。兩組實驗數(shù)據(jù)中將階躍響應(yīng)初始點的值作為Y軸坐標(biāo)零點，后面的數(shù)據(jù)依次減去初始值處理，作為Y軸上的各階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)點；將對應(yīng)Y軸上階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)點的采集時間作為曲線上各X點的值。改變調(diào)節(jié)閥開度至OP2=50,即對上水箱輸入階躍信號,使其液位離開原平衡狀態(tài)?？刂七M水量供水施加階躍輸入信號階躍響應(yīng)輸出電動磁力泵電動調(diào)節(jié)閥上水箱/下水箱 水箱模型測定原理圖 1．上水箱階躍響應(yīng)參數(shù)測定：按圖連接實驗線路,手動操作調(diào)節(jié)器,控制調(diào)節(jié)閥開度,使初始開度OP1=50,等到水箱的液位處于平衡位置時。R2:閥2的阻力 A:水箱截面積 T:液位過程的時間常數(shù)(T=R2C) K:液位過程的放大系數(shù)(K=R2) C:液位過程容量系數(shù)在本設(shè)計中將通過實驗建模的方法，分別測定被控對象上水箱和下水箱在輸入階躍信號后的液位響應(yīng)曲線和相關(guān)參數(shù)。液位h的變化反映了Q1和Q2不等而導(dǎo)致水箱蓄水或瀉水的過程。下水箱尺寸為：d=35cm,h=20cm，每個水箱分為三個槽：緩沖槽、工作槽、出水槽。在液位串級控制系統(tǒng)中，我們所關(guān)心的是如何控制好水箱的液位。它用結(jié)構(gòu)框圖代替程序智能化地建立和運行仿真，適應(yīng)線性、非線性系統(tǒng)；連續(xù)、離散及混合系統(tǒng)；單任務(wù)，多任務(wù)離散事件系統(tǒng)。 (5)MATLAB應(yīng)用程序接口(API) 這是MATLAB為用戶提供的一個函數(shù)庫，使得用戶能夠在MATLAB環(huán)境中使用c程序或FORTRAN程序，包括從MATLAB中調(diào)用于程序(動態(tài)鏈接)，讀寫MAT文件的功能。利用它既可以進行小規(guī)模編程，完成算法設(shè)計和算法實驗的基本任務(wù)，也可以進行大規(guī)模編程，開發(fā)復(fù)雜的應(yīng)用程序。新的版本集中了日常數(shù)學(xué)處理中的各種功能，包括高效的數(shù)值計算、矩陣運算、信號處理和圖形生成等功能。雖然是采用傳統(tǒng)的串級PID控制的方法，但是將利用數(shù)據(jù)采集模塊和計算機控制來實現(xiàn)控制系統(tǒng)的組建，努力使系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)性能，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。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)。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。教師填寫部分論文（設(shè)計）進度情況： 提前完成 正常進行 延期滯后（請寫出原因）工作態(tài)度情況（學(xué)生對畢業(yè)論文（設(shè)計）的認(rèn)真程度、完成指導(dǎo)教師布置任務(wù)情況）： 認(rèn)真 較認(rèn)真 一般 不認(rèn)真中期質(zhì)量評價（學(xué)生已完成部分的工作質(zhì)量情況）： 好 中 差存在的問題與建議： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 系畢業(yè)論文（設(shè)計）工作領(lǐng)導(dǎo)小組意見（如被查學(xué)生為差的，請系畢業(yè)論文〈設(shè)計〉領(lǐng)導(dǎo)小組寫出處理意見）： 領(lǐng)導(dǎo)小組組長（簽名）： 年 月 日基于MTLAB液位控制系統(tǒng)研究與設(shè)計摘 要： 本論文的目的是設(shè)計雙容水箱液位串級控制系統(tǒng)。 四、論文結(jié)構(gòu)： 一．概述 MATLAB軟件介紹二．被控對象建模三．系統(tǒng)控制方案設(shè)計與仿真 PID控制原理 四．結(jié)論五．參考文獻畢業(yè)論文（設(shè)計）工作中期檢查表系別： 班級： 學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師 職稱論文（設(shè)計）題目基于MTLAB液位控制系統(tǒng)研究與設(shè)計選題是否有變化否如有，請?zhí)顚懺蚴欠褚蝗艘活}否是否進行了選題背景、及寫作提綱是是否進行了文獻調(diào)研是本論文擬解決的關(guān)鍵問題選擇參數(shù)這個是個讓我頭疼的問題。在工業(yè)生產(chǎn)過程自動化中，常常需要對某些設(shè)備和容器的液位進行測量和控制。水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用非常長廣泛，可以把一個復(fù)雜的液位控制系統(tǒng)簡化成一個水箱液位控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，所以就選擇了該題目的設(shè)計。因此，需要設(shè)計合適的控制器自動調(diào)整蓄液池的進出流量，使得蓄液池內(nèi)液位保持正常水平，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效益。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。蓄液池中的液位需要維持合適的高度，太滿容易溢出造成浪費，過少則無法滿足需求。特別是在動態(tài)的狀態(tài)下，采用適合的方法對液位進行檢測、控制，能收到很好的生產(chǎn)效果。畢業(yè)論文進度安排：2012年9月20日選論文題目《基于MTLAB液位控制系統(tǒng)研究與設(shè)計》2012年12月25日寫出畢業(yè)論文的提綱2013年3月5日完成論文的初稿2013年5月5日完成畢業(yè)論文指導(dǎo)教師意見：　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日畢業(yè)論文（設(shè)計）寫作提綱一、論文題目基于MTLAB液位控制系統(tǒng)研究與設(shè)計