水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-17 11:41本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】術(shù)領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。隨著復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和復(fù)雜控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)上很難滿?，F(xiàn)代控制理論的發(fā)展為自動(dòng)控制系
【正文】 環(huán)境的對(duì)象。 :菜單 Desktop Layout：用于設(shè)置工作區(qū)，設(shè)置選項(xiàng)有系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置項(xiàng)（ Default） 、單獨(dú)命令窗口項(xiàng) (Command Window Only)、簡(jiǎn)潔窗口項(xiàng) (Simple)、長(zhǎng)短歷史窗口項(xiàng) (Short History 和 Tall History)和五個(gè)窗口面板顯示 (Five Panel)。 Command Window：命令窗口項(xiàng)，選擇該項(xiàng) ，屏幕上顯示命令窗口。 Command History：命令歷史窗口項(xiàng)，選擇該項(xiàng)，屏幕上顯示命令窗口。 Command Directory：當(dāng)前路徑窗口項(xiàng)，選擇該項(xiàng)，屏幕上顯示當(dāng)前路徑窗口。 Workspace：工作區(qū)域窗口，選擇該項(xiàng)，屏幕上顯示工作區(qū)域窗口。 Help：幫助面板，選擇該項(xiàng)，屏幕上此窗口。 水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 clf:該命令用于清除圖形窗口中的所有非隱蔽的圖形對(duì)象。 close：該命令用于關(guān)閉當(dāng)前的圖形窗口。 close all：該命令用于關(guān)閉所有的圖形窗口。 cla：該命令用于清除當(dāng)前坐標(biāo)系下的 所有非隱蔽圖形對(duì)象。 clc：該命令用于命令窗口中的內(nèi)容，光標(biāo)將回到窗口的左上角。 home：該命令用于將光標(biāo)回到窗口的左上角。 who:該命令用于列出當(dāng)前工作區(qū)間的所有變量。 whos：該命令用于列出當(dāng)前工作區(qū)間的所有變量，并顯示變量的大小、類型及其占用的磁盤(pán)空間。 clear：該命令用于從工作區(qū)間清除所有的變量。 workspace：該命令用于顯示 Workspace 瀏覽器。 quit：該命令用于 MATLAB 軟件。 path:該命令用于顯示所有的 MATLAB 文件 路徑。 addpath:該命令用于將一個(gè)新目錄名添加到的搜索路徑里，其調(diào)用格式為addpath(39。directory39。)。 cd：該命令用于顯示當(dāng)前工作目錄名。 cd〈目錄〉：該命令用于進(jìn)入所指定的目錄。 cd? ：該命令用于回到上一級(jí)目錄。 dir〈目錄名〉：該命令用于顯示指定目錄中的文件及其子目錄。 help:該命令用于在命令窗口中顯示 MATLAB 函數(shù)的幫助信息。 lookfor:該命令用于搜索指定的目錄文件或函數(shù)。 ver:該命令用于顯示 MATLAB 版本。 變量 變量的命名 水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18 變量的名字必須以字母開(kāi)頭（不能超過(guò) 19個(gè)字符），之后可以是任意字母、數(shù)字或下劃線；變量名稱區(qū)分字母的大小寫(xiě)；變量中不能包含有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。 MATLAB 所定義的特殊變量及其意義 變量名 意義 ans 用于結(jié)果的缺省變量名 i 或 j 基本虛數(shù)單位（即 1? ） who 列出所有定義過(guò)的變量名稱 ans 最近的計(jì)算結(jié)果的變量名 (即 answer 的縮寫(xiě) ) eps MATLAB 定義的正的極小值 = pi 圓周率 π 值 ... inf ∞ 值，無(wú)限大 ，如 1/0 NaN 或 nan 非數(shù) （ Not A Number） ,如 0/0 nargin 函數(shù)的輸入變量個(gè)數(shù) nargout 函數(shù)的輸出變量個(gè)數(shù) 變量操作 在命令窗口中，同時(shí)存儲(chǔ)著輸入的命令和創(chuàng)建的所有變量值，它們可以在任何需要的時(shí)候被調(diào)用。如要察看變量 a 的值，只需要在命令窗口中輸入變量的名稱即可：》 a 的矩陣運(yùn)算 矩陣的建立 ? 在命令窗口中輸入 矩陣的 輸入 必須有以下 3 個(gè)要素： ①輸入 矩陣必須以方括號(hào)“ []”作為其頭尾； ② 矩陣行與行之間必須用分號(hào)“； ”或在輸入完一行之后直接用回車(chē)鍵【 Enter】隔離； ③ 矩陣元素必須以逗號(hào)“，”或空格號(hào)分離。 ? 語(yǔ)句生成 水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 ① 用線性等間距生成向量矩陣（ start： step： end） 其中 start 為起始值， step 為步長(zhǎng)， end 為終止值。當(dāng)步長(zhǎng)為 1 時(shí)可省略 step參數(shù)；另外 step 也可以取負(fù)數(shù)。 例 1： 用線性等間距生成向量矩陣 》 a=[1:2:10] a= 1 3 5 7 9 ② a=linspace(n1,n2,n) 在線性空間上，行矢量的值從 n1到 n2，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 n，缺省 n 為 100。 例 2： 用 linspace生成向量矩陣 》 a=linspace(1,10,10) a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ③ a=logspace(n1,n2,n) 在對(duì)數(shù)空間上，行矢量的值從 110n 到 210n ，數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 n，缺省 n為 50。這個(gè)指令為建立對(duì)數(shù)頻域軸坐標(biāo)提供了方便。 仿真 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，如果系統(tǒng)的穩(wěn)定，響應(yīng)速度好，超調(diào)和震蕩適中，則本次建模成功，如果仿真結(jié)果不理想，則重新對(duì)系統(tǒng)建模，直到系統(tǒng)仿真成功，再進(jìn)行現(xiàn) 場(chǎng)調(diào)試。 水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 5 結(jié)論 通過(guò)本次 課程設(shè)計(jì)，我將書(shū)本上學(xué)過(guò)的知識(shí)：自動(dòng)控制原理、過(guò)程控制原理、微機(jī)控制技術(shù)等應(yīng)用于實(shí)際控制系統(tǒng)的組建之中， 完成了儀表過(guò)程控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的組建 ,實(shí)現(xiàn)了對(duì)水箱液位的模擬控制。在實(shí)際的工程實(shí)踐中我受益非淺，學(xué)習(xí)到了許多新的知識(shí)，掌握了實(shí)際操作的技能。特別是能夠?qū)?shū)中的知識(shí)與實(shí)際設(shè)計(jì)聯(lián)系起來(lái) 1使對(duì)自動(dòng)控制的理解上升到一個(gè)新的臺(tái)階。在設(shè)計(jì)中使用了 MATLAB 軟件， 利用這個(gè)軟件可以對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和建模。特別是利用 SIMULINK 工具箱可以便捷地對(duì)不同的控制系統(tǒng) 進(jìn)行仿真。 通過(guò)對(duì) PID 控制 的仿真，可以清楚的比較不同控制方案的優(yōu)劣，對(duì)在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬， 使對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案更加明確。在組建計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用了 MCGS 組態(tài)軟件，完成控制系統(tǒng)的計(jì)算 機(jī)控制、數(shù)據(jù)交換、曲線輸出、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警設(shè)置、動(dòng)畫(huà)顯示等功能，同時(shí)提供廣泛的擴(kuò)展工具， 便利實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和組建。 水箱水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 6 參考文獻(xiàn) [1]康波、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) ， 電力工業(yè)出版社 [2]任彥碩，自動(dòng)控制原理，機(jī)械工業(yè)出版社 [3]黃德先，過(guò)程控制，清華大學(xué)出版社， [4] 姚俊、馬松輝， Simulink 建模與仿真，西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020， 8 [5] 孫增析、袁曾任，控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社， 1988 [6] 陳炳和 、 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)，北京航空航天大學(xué)出版社， 2020， 6
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