水箱水位控制系統(tǒng)的設計_畢業(yè)設計-資料下載頁
2025-08-17 11:41本頁面
【導讀】術領域得到了成功的應用。隨著復雜系統(tǒng)的設計和復雜控制規(guī)律的實現上很難滿?，F代控制理論的發(fā)展為自動控制系
【正文】 環(huán)境的對象。 :菜單 Desktop Layout：用于設置工作區(qū)，設置選項有系統(tǒng)的默認設置項（ Default） 、單獨命令窗口項 (Command Window Only)、簡潔窗口項 (Simple)、長短歷史窗口項 (Short History 和 Tall History)和五個窗口面板顯示 (Five Panel)。 Command Window：命令窗口項，選擇該項 ，屏幕上顯示命令窗口。 Command History：命令歷史窗口項，選擇該項，屏幕上顯示命令窗口。 Command Directory：當前路徑窗口項，選擇該項，屏幕上顯示當前路徑窗口。 Workspace：工作區(qū)域窗口，選擇該項，屏幕上顯示工作區(qū)域窗口。 Help：幫助面板，選擇該項，屏幕上此窗口。 水箱水位控制系統(tǒng)的設計 17 clf:該命令用于清除圖形窗口中的所有非隱蔽的圖形對象。 close：該命令用于關閉當前的圖形窗口。 close all：該命令用于關閉所有的圖形窗口。 cla：該命令用于清除當前坐標系下的 所有非隱蔽圖形對象。 clc：該命令用于命令窗口中的內容，光標將回到窗口的左上角。 home：該命令用于將光標回到窗口的左上角。 who:該命令用于列出當前工作區(qū)間的所有變量。 whos：該命令用于列出當前工作區(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:該命令用于將一個新目錄名添加到的搜索路徑里，其調用格式為addpath(39。directory39。)。 cd：該命令用于顯示當前工作目錄名。 cd〈目錄〉：該命令用于進入所指定的目錄。 cd? ：該命令用于回到上一級目錄。 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 函數的幫助信息。 lookfor:該命令用于搜索指定的目錄文件或函數。 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)的設計 18 變量的名字必須以字母開頭（不能超過 19個字符），之后可以是任意字母、數字或下劃線；變量名稱區(qū)分字母的大小寫；變量中不能包含有標點符號。 MATLAB 所定義的特殊變量及其意義 變量名 意義 ans 用于結果的缺省變量名 i 或 j 基本虛數單位（即 1? ） who 列出所有定義過的變量名稱 ans 最近的計算結果的變量名 (即 answer 的縮寫 ) eps MATLAB 定義的正的極小值 = pi 圓周率 π 值 ... inf ∞ 值，無限大 ，如 1/0 NaN 或 nan 非數 （ Not A Number） ,如 0/0 nargin 函數的輸入變量個數 nargout 函數的輸出變量個數 變量操作 在命令窗口中，同時存儲著輸入的命令和創(chuàng)建的所有變量值，它們可以在任何需要的時候被調用。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 個要素： ①輸入 矩陣必須以方括號“ []”作為其頭尾； ② 矩陣行與行之間必須用分號“； ”或在輸入完一行之后直接用回車鍵【 Enter】隔離； ③ 矩陣元素必須以逗號“，”或空格號分離。 ? 語句生成 水箱水位控制系統(tǒng)的設計 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， end 為終止值。當步長為 1 時可省略 step參數；另外 step 也可以取負數。 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，數據個數為 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) 在對數空間上，行矢量的值從 110n 到 210n ，數據個數為 n，缺省 n為 50。這個指令為建立對數頻域軸坐標提供了方便。 仿真 對系統(tǒng)進行仿真，如果系統(tǒng)的穩(wěn)定，響應速度好，超調和震蕩適中，則本次建模成功，如果仿真結果不理想，則重新對系統(tǒng)建模，直到系統(tǒng)仿真成功，再進行現 場調試。 水箱水位控制系統(tǒng)的設計 20 5 結論 通過本次 課程設計，我將書本上學過的知識：自動控制原理、過程控制原理、微機控制技術等應用于實際控制系統(tǒng)的組建之中， 完成了儀表過程控制系統(tǒng)和計算機過程控制系統(tǒng)的組建 ,實現了對水箱液位的模擬控制。在實際的工程實踐中我受益非淺，學習到了許多新的知識，掌握了實際操作的技能。特別是能夠將書中的知識與實際設計聯系起來 1使對自動控制的理解上升到一個新的臺階。在設計中使用了 MATLAB 軟件， 利用這個軟件可以對控制系統(tǒng)進行分析和建模。特別是利用 SIMULINK 工具箱可以便捷地對不同的控制系統(tǒng) 進行仿真。 通過對 PID 控制 的仿真，可以清楚的比較不同控制方案的優(yōu)劣，對在設計控制系統(tǒng)可能出現的問題在計算機中進行模擬， 使對系統(tǒng)的設計方案更加明確。在組建計算機控制系統(tǒng)中使用了 MCGS 組態(tài)軟件，完成控制系統(tǒng)的計算 機控制、數據交換、曲線輸出、實時監(jiān)測、報警設置、動畫顯示等功能，同時提供廣泛的擴展工具， 便利實現系統(tǒng)設計和組建。 水箱水位控制系統(tǒng)的設計 21 6 參考文獻 [1]康波、計算機控制系統(tǒng) ， 電力工業(yè)出版社 [2]任彥碩，自動控制原理，機械工業(yè)出版社 [3]黃德先，過程控制，清華大學出版社， [4] 姚俊、馬松輝， Simulink 建模與仿真，西安電子科技大學出版社 ,2020， 8 [5] 孫增析、袁曾任，控制系統(tǒng)的計算機輔助設計，清華大學出版社， 1988 [6] 陳炳和 、 計算機控制系統(tǒng)基礎，北京航空航天大學出版社， 2020， 6
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