三容水箱液位控制-預覽頁
【正文】 速為： 或 (8) 其中，為管道了截面積則，將和代入式(4)中有： (9)經過拉氏變換后，得到單容水箱控制通道的傳遞函數(shù)： (10)式中：由此可見，有自平衡能力的水箱是一個慣性環(huán)節(jié)。與單容水箱的分析相類似，可以根據(jù)物質平衡關系，列出下列方程： (11) 式中，分別為兩個水箱截面積，即容量系數(shù)；為線性化閥阻，和均以各量的初始平衡值為起點計。其數(shù)學模型如圖7所示。圖9 線性化原理圖 通常在特性曲線工作點a附近不大的范圍內，用切于a點的一段切線代替原曲線上的一段曲線，進行線性化處理。由我們最初提出的問題，根據(jù)生產模型設定的初值和上述分析可計算模型參數(shù)。所以必須通過添加控制器的方法來達到調節(jié)三級水箱液位的要求。因此只用單回路控制是不可取的，我們還是要添加PID控制器。 作出根軌跡圖 num=。所以我首先選擇了No overshoot所以 由PID控制器的公式，其中由此可以設置控制器如下： 圖18 三容水箱模型Simulink仿真加上PID調節(jié)器階躍響應圖如下： 圖19 三容水箱模型Simulink仿真加上PID調節(jié)器后的階躍響應 可以明顯看出系統(tǒng)不穩(wěn)定，還需要進一步調試。但在此基礎上，結果適當?shù)倪x取積分時間和微分時間，以及比例增益，最后得出一組符合要求的參數(shù)。所以，選取參數(shù)是一個矛盾的過程。當然在設計的過程中也遇到了不少的困難。/自動切換的功能。而后，通過書上介紹的衰減曲線法進行計算的結果，控制出的效果很差，可以明顯的看出微分環(huán)節(jié)過大，導致平衡時間嚴重變長。在這次課程設計中，學到了很多在課堂上學不到東西，也讓自己以前知識的積累有了合理的運用。這次課程設計中我們遇到的問題主要有如何選取一個好的數(shù)學模型；如何將參數(shù)及元件具體化；如何整定參數(shù)；如何進行PID控制及仿真。七、參考文獻重慶大學出版社 《過程控制與裝置》 何離慶 主編重慶大學出版社 《自動控制原理》（第二版） 涂植英 陳今潤 主編Chemical Process Control Pao University of California, San Diego八、附錄圖1 工業(yè)三級污水處理模擬圖圖2 單容水箱模型圖3 單容水箱微分模型圖4 水位對象方框圖圖5 雙容水箱模型圖6 雙容水箱控制方框圖圖7 三容水箱對象的數(shù)學模型圖8 三容水箱對象的控制框圖圖9 線性化原理圖圖10 三容水箱模型Simulink仿真圖圖11 三容水箱模型Simulink仿真后的階躍響應圖12 三容水箱模型Simulink仿真加P調節(jié)器圖13 三容水箱模型Simulink仿真加P調節(jié)器后的階躍響應圖14 三容水箱模型Simulink仿真加單回路控制圖15 三容水箱模型Simulink仿真加單回路控制后的階躍響應圖16 原系統(tǒng)根軌跡圖圖17 ZieglerNichols方法圖18 三容水箱模型Simulink仿真加上PID調節(jié)器圖19 三容水箱模型Simulink仿真加上PID調節(jié)器后的階躍響應圖20 經調試后得出的PID參數(shù)圖21 經最后調試的PID控制器得出的三容水箱水位階躍響應曲線18
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1