【正文】 青 島 濱 海 學 院 畢 業(yè) 設 計 31 參考文獻 [1] 張根寶 . 工業(yè) 自動化儀表與過程控制 [M].西北 工業(yè)出版社 ,2021 年出版 . [2] 蔣大明 . 自動控制原理 [M].清華大學出版社 ,2021 年出版 . [3] 張國雄，金芷主 . 測控 電路 [M].北京機械工業(yè)出版社 ,2021 年出版 . [4] 孫洪城 . 過程控制工程 [M].高等教育 出版社 ,2021 年出版 . [5] 賈文超 . 電氣工程導論 [M].西安電子科技大學出版社 ,2021 年出版 . [6] 巨永鋒 . 最優(yōu)控制 [M].重慶大學出版社 ,2021 年出版 . [7] 梅曉榕 . 自動控制原理 [M].科學工業(yè)出版社 ,2021 年 2 月第二版 . [8] 唐育正 . 自動控制原理 [M].清華大學出版社 ,2021 年 出 版 . [9] 胡壽松 . 自動控制原理 [M].科學工業(yè)出版社 ,2021 年第五版 . [10] 高永德 . 檢測與自動化儀表 [M].黑龍江人民出版社 ,2021 年第 1版 . [11] 陳夕松，汪木蘭 .過程控制系統(tǒng) [M].北京科學出版社 ,2021 年出版 . [12] 緒方勝彥 . 現(xiàn)代控制工程 [M].北京科學出版社 ,1981 年出版 . [13] 張彬 . 自動控制原理 [M].北京郵電大學出版社 ,2021 年出版 . [14] W. L. Brogan. Modern Control Theory[M]. PrenticeHall Inc,1985. [15] G Biernson. Principles of Feedback ， [M]. Wiley， 1988. 。 從這次畢業(yè)設 計的制作過程中，讓我深切的領會到想要在激烈的社會競爭中占領自己的一塊領地，必須要把自己的閃光點，發(fā)揮出來，并不斷的改正自己的缺點，完善自己的能力，以更好的一面去面對社會。 這次畢業(yè)設計使我們有機會把我們的課堂理論知識運用到實際生活中，貼近生活，實現(xiàn)我們的人生價值。從中感受到了團結合作的力量，每一個人在我們的設計過程中，都擔當了非常重要的角色。 我們小組在設計水箱液位控制系統(tǒng)的設計中，互相配合，相互協(xié)作，學會去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。 水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設 計 30 謝 辭 本次論文的寫作是在高老師的指導下進行的。 經(jīng)過對系統(tǒng)的各個參數(shù)進行分析，初步得出了該系統(tǒng)的液位控制規(guī)律，繼而對系統(tǒng)的其他性能進行分析，使這個系統(tǒng)成為一個能夠實現(xiàn)對水箱液位控制的系統(tǒng)。對自動控制系統(tǒng)有了一定的了解。使得水箱液位控制系統(tǒng)的準確度提升了一個新的高度。測量的準確度出現(xiàn)了偏差，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，是液位計的安裝位置無法確保信號的傳輸。39。39。39。 如圖（ 81）調節(jié)器的方框圖， 根據(jù)此圖我們可以了解調節(jié)器的工作原理。 過渡 時間 ts 約為 時間 常數(shù) T 的 3—— 4 倍： Ts=(3—— 4) 18=(54—— 72)分鐘＞ ts=4 分鐘不滿足要求，必須加入校正，整定調節(jié)器參數(shù)。 液位系統(tǒng)的輸入信號，即主要擾動為用水量 Q2的變化，取正常用水量 Q2有 20%的變化為輸入信號。 反之，若水箱的液位下降，則系統(tǒng)會自動增大閥門的開啟度，加大進水量，使液位上升到給定的高度。 如當液面上升時，變送器的測量值升高，比較器得出的偏差傳送帶控制器，控制器按照預定的控制規(guī)律，使執(zhí)行器減小閥門的開啟度，使進水量 Q1 小于出水量 Q2，從而使水位下降，檢測壓力也隨之下降，直到壓力回到給定的位置。 cmmALIK m / ?????其放大系數(shù)青 島 濱 海 學 院 畢 業(yè) 設 計 25 8 系統(tǒng)的工作原理 及方框圖 液位控制系統(tǒng)工作原理 經(jīng)過適當?shù)恼{試，使系統(tǒng)的參數(shù)保持在一定的數(shù)值，當控制閥門保持一定的開啟度，使水箱中的進水量 Q1 與出水量 Q2相等，從而使水位保持在希望的高度上。 儀表與相應的隔離設備配合使用時，擴大其使用范圍，如測量粘度大、易結晶。 差壓變送器是測量工藝管道或罐體中介質的壓 力差，并且通過數(shù)據(jù)的轉換、開方將測量的差壓值轉換成電流信號輸出。廣泛用于電力冶金、輕工、食品、石油、化工等工業(yè)的自動控制中。 ZAZ(P/N/M)型電動調節(jié)閥由招待機械與各品種的閥體 (單座閥、雙座閥、套筒閥 )組配而成，而具備了各種閥的特點。如果按行程特點，調節(jié)閥可分為直行程和角行程；按其所配執(zhí)行機構使用的動力，可以分為氣動調節(jié)閥、電動調節(jié)閥、液動調節(jié)閥三種；按其功能和特性分為線性特性，等百分比特性及拋物線特性三種。 調節(jié)閥（ control valve），又名控制閥，在 工業(yè)自動化 過程控制領域中，通過接受調節(jié)控制單元輸出的控制 信 號 ，借助動力操作去改變介質 流量 、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的最終控制元件。 青 島 濱 海 學 院 畢 業(yè) 設 計 23 圖 72 ZPE— 1 電動伺服放大器 ； ZAZ電動調節(jié)閥 —— ZPE 型電動伺服放大器是 DKJ 型、 DKZ 型電動執(zhí)行機構的輔助單元，執(zhí)行機構通行該單元接受調節(jié)器（或計算機）的調節(jié)信號，（ 420mA 或 010mA）并受該單元的控制，使執(zhí)行機構按調節(jié)信號的大小，調整輸出軸的轉角或位移，實現(xiàn)執(zhí)行器位移與信號成比例的目的。 伺服放大器、調節(jié)閥 伺服放大器也叫伺服驅動器，是用來控制 伺服電機 的一種控制器伺服放大器 。這就是說，在控制器中僅引入 “比例 ”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是 “微分項 ”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例 +微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后 (delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。 微分控制 （ D） 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入 “積分項 ”。 積分控制 （ I） 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系?？梢酝ㄟ^數(shù)學的方法證明，在其他控制方法導致系統(tǒng)有穩(wěn)定誤差或過程反復的情況下，一個水 箱 液 位 控 制 系 統(tǒng) 畢 業(yè) 設 計 22 PID 反饋回路卻可以保持系統(tǒng)的 穩(wěn)定。這個控制器把收集到的數(shù)據(jù)和一個參考值進行比較，然后把這個差別用于計算新的輸入值，這個新的輸入值的目的是可以讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)達到或者保持在參考值。 PID 控制器主要適用于基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)。 PID 控制器（比例 積分 微分控制器），有比例單元 P、積分單元 I和微分單元 D組成。 圖 71 調節(jié)器 DTL321 DTL一 321調節(jié)器目前在石油化工企業(yè)中用得比較廣泛 ,該調節(jié)器 采用了上 下限限 幅電路 （ PTD 調節(jié)電路）： P=1～ 200% Ti=0～ 200s Td=0～ 300s 調節(jié)器的組成和調節(jié)規(guī)律的實現(xiàn)方法 DDZⅡ 型調節(jié)器是 DDZⅡ 型電動單元組合儀表中的一個主要單元。然而， DDZ— Ⅱ 電動單元組合儀表的使用目前在企業(yè)中仍占有一定的比例，而其檢定工作尚無統(tǒng)一規(guī)程可循，為此，我們組織編寫了這套檢定規(guī)程，旨在為化工行業(yè)的企、事業(yè)單位檢定 DDZ— Ⅱ ，電動單元 組合儀表提供計量技術標準和法規(guī)依據(jù)。 青 島 濱 海 學 院 畢 業(yè) 設 計 21 7 儀表選擇及應用 調節(jié)器 DTL— 321 選擇 DDZ— Ⅱ (電動單元組合儀表 )信號為統(tǒng)一標準 0～ 10mA(DC) 。因此，結構圖簡化的一般方法是移動引出點或比較點，交換比較點，進行方框運算將串聯(lián)、并聯(lián)和反饋連接的方框合并。當輸出量偏離期望值時，這個偏差將被檢測出來，對控制作用產(chǎn)生影響，從而使系統(tǒng)具有自動修正被控制量偏離的能力，減小系統(tǒng)誤差，較好地實現(xiàn)了自動控制的功能。所以，系統(tǒng)結構圖也是控制系統(tǒng)的一種數(shù)學模型。依次，系統(tǒng)結構圖實質上系統(tǒng)原理圖與數(shù)學方程兩者的結合，既補充了原理圖所缺少的定量描述，又避免了純數(shù)學的抽象運算。顯然，方框的輸出變量等于方框的輸入變量與傳遞函數(shù)的乘積，即 C（ s） =G（ s） U（ s） 因此，方框可視作單向運算的算子。 比較點（或綜合點） 比較點表示對兩個以上的信號進行加減運算，“＋”號表示相加，“ ”號表示相減，“ +”號 可 省略不寫。 閉環(huán)系統(tǒng)原理方框圖 與系統(tǒng)的結構圖 系統(tǒng)結構圖的組成和繪制 控制系統(tǒng)的結構圖是有許多對信號進行單向運算的方框和一些信號流向線組成，它包含四中基本單元： 信號線 信號線是帶有箭頭的直線，箭頭表示信號的流向，在直線旁標記的 時間函數(shù)或象函數(shù)。這在自動控制系統(tǒng)中是不能允許的。 當系統(tǒng)的被控參數(shù)受干擾而上升（或下降）時，我們希望通過控制使