北京交通大學(xué)自動(dòng)控制原理課題研究--液位控制(時(shí)域分析)【整理版】(編輯修改稿)
2025-04-20 23:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 檢測(cè)越來(lái)越受到重視，隨著人們生活水平和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，檢測(cè)的精度和實(shí)時(shí)性要求也越來(lái)越高，另外，還要求系統(tǒng)能提供對(duì)液位的自動(dòng)控制功能。也就是說(shuō)今后液位的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)的研究將是一個(gè)重要的課題。因此，我們以自動(dòng)控制原理課專(zhuān)題研究為契機(jī)，以機(jī)械浮球杠桿式液位自動(dòng)控制系統(tǒng)為實(shí)例，從簡(jiǎn)單、傳統(tǒng)、機(jī)械化的液位控制系統(tǒng)開(kāi)始，展開(kāi)探索和研究，將課堂所學(xué)的知識(shí)注入液位控制系統(tǒng)的研究中，將對(duì)以后的學(xué)習(xí)工作生活產(chǎn)生重大的意義和影響。2. 系統(tǒng)介紹如圖所示為浮球杠桿式液位自動(dòng)控制系統(tǒng)原理示意圖，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，我們希望，在任意情況下，液面的高度維持不變。工作原理：電位器電刷位于中點(diǎn)位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)不動(dòng)，控制閥門(mén)有一定的開(kāi)度，使水箱中流入水量與流出水量相等，從而液面保持在希望高度上。一旦流入水量或流出水量發(fā)生變化，水箱液面高度便相應(yīng)變化。例如，當(dāng)液面升高時(shí)，浮子位置亦相應(yīng)升高，通過(guò)杠桿作用使電位器電刷從中點(diǎn)位置下移，從而給電動(dòng)機(jī)提供一定的控制電壓，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器減小閥門(mén)開(kāi)度，使進(jìn)入水箱的流量減少。此時(shí)，水箱液面下降，浮子位置相應(yīng)下降，知道電位器電刷回到中點(diǎn)位置，系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)，液面恢復(fù)給定高度，反之，若水箱液面下降，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)增大閥門(mén)開(kāi)度，加大流入的水量，使液面升到給定的高度。給定液位杠桿、浮子電動(dòng)機(jī)電位計(jì)減速器控制閥水箱實(shí)際液位—3. 數(shù)學(xué)模型 浮子、杠桿、電位計(jì)浮球杠桿測(cè)量液位高度的原理式Uo=U總b?hal式中Uo為電位計(jì)的輸出電壓，U總為電位計(jì)兩端的總電勢(shì)，ba為杠桿的長(zhǎng)度比，?h為高度
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