三容水箱液位控制-資料下載頁
2025-08-05 02:25本頁面
【正文】 k仿真平臺實現(xiàn)了三容水箱控制系統(tǒng)的計算機(jī)仿真。通過這次課程設(shè)計，使我對控制系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)一步熟悉，同時對過程控制系統(tǒng)的參數(shù)整定積累了一定的經(jīng)驗。當(dāng)然在設(shè)計的過程中也遇到了不少的困難。如：在剛開始設(shè)計時一直采用自動方式，這樣整個曲線不僅上升慢，而且有很大的超調(diào)量。后面學(xué)會了采用先手動再自動的方式，解決了上述兩個問題。而且了解到了在過程控制裝置的設(shè)計中都應(yīng)該具有手動/自動切換的功能。在本次設(shè)計中，剛開始時，由于對simunlik自帶的PID控制器內(nèi)部原理不太了解，導(dǎo)致整個控制系統(tǒng)的設(shè)計中進(jìn)入了一段艱難階段，后臺通過查閱matlab的幫助文檔，終于了解了matlab中PID控制器的內(nèi)部原理，這使得后面的設(shè)計過程能夠很順利的進(jìn)行，使我收獲不小。 組員姜悅的總結(jié)在這次過程控制課程設(shè)計中，我面臨最大的問題在于對控制算法中參數(shù)的整定。在做第一個PID算法參數(shù)整定，由于系統(tǒng)響應(yīng)曲線的衰減比都接近4：1，讓我很困惑是自己的調(diào)節(jié)方法有問題還是本來就有可能出現(xiàn)兩種結(jié)果。而后，通過書上介紹的衰減曲線法進(jìn)行計算的結(jié)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(dǎo)致平衡時間嚴(yán)重變長。通過后面的調(diào)試，才逐步整定到符合要求，但參數(shù)與計算出來的參數(shù)相差較大。在后來控制的參數(shù)整定中，也遇到了類似的問題。另一個面臨的是問題是MATLAB中的SIMULINK使用熟練度不夠，常常出現(xiàn)報錯情況，但是不知道具體錯誤原因，讓我在調(diào)試時很困惑，但最終通過努力克服這些困難。在這次課程設(shè)計中，學(xué)到了很多在課堂上學(xué)不到東西，也讓自己以前知識的積累有了合理的運用。 組員黃瀟的總結(jié)本次過控的課程設(shè)計，是綜合上學(xué)期所學(xué)的自動控制原理、過程控制系統(tǒng)及相關(guān)學(xué)科的一次實際應(yīng)用設(shè)計。本次設(shè)計的課題是三容水箱的建模與仿真，而且，為貼近實際應(yīng)用，需要將參數(shù)具體化，元器件具體化。這樣，使得這次課程實際的應(yīng)用價值增加，使得理論直接應(yīng)用于實際，也使得我們能更好的把所學(xué)的專業(yè)知識應(yīng)用于理論實踐。這次課程設(shè)計中我們遇到的問題主要有如何選取一個好的數(shù)學(xué)模型；如何將參數(shù)及元件具體化；如何整定參數(shù)；如何進(jìn)行PID控制及仿真。我們通過團(tuán)隊的共同努力，最終將其一一解決。首先選取了一個合理的數(shù)學(xué)模型，而后進(jìn)行參數(shù)及元器件的賦值具體化，最后進(jìn)行PID控制及用MATLAB進(jìn)行仿真。在收獲一個充實的課程設(shè)計的同時，我們也體會到了作為一個自動化人在設(shè)計一個系統(tǒng)時的艱辛和責(zé)任，體會到了團(tuán)隊合作的重要性，使我們成長了很多。七、參考文獻(xiàn)重慶大學(xué)出版社 《過程控制與裝置》 何離慶 主編重慶大學(xué)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(xué)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(yīng)圖12 三容水箱模型Simulink仿真加P調(diào)節(jié)器圖13 三容水箱模型Simulink仿真加P調(diào)節(jié)器后的階躍響應(yīng)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(yīng)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(diào)節(jié)器圖19 三容水箱模型Simulink仿真加上PID調(diào)節(jié)器后的階躍響應(yīng)圖20 經(jīng)調(diào)試后得出的PID參數(shù)圖21 經(jīng)最后調(diào)試的PID控制器得出的三容水箱水位階躍響應(yīng)曲線18
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