【正文】 T1 =A1 R1 ,T2 =A2 R2 ,可得 （ 26） 可見，雖然容器 1的液位會(huì)影響容器 2的液位，但容器 2的液位不會(huì)影響容器 1，二者不存在相互影響；過程的傳遞函數(shù)相當(dāng) 于兩個(gè)容器分別獨(dú)立時(shí)的傳遞函數(shù)相乘，但過程增益為兩個(gè)獨(dú)立傳遞函數(shù)相乘的 1/R1倍。 雙容液位過程如下所示： 圖 22 兩容器的流出閥均為手動(dòng)閥門，流量 Q1只與容器 1的液位 h1有關(guān)，與容器2的液位 h2無關(guān)。 設(shè)計(jì)體會(huì)。 畫出控制系統(tǒng)連線示意圖及說明，記錄最佳控制結(jié)果的調(diào)節(jié)器參數(shù)以及結(jié)果曲線。 完成對(duì)象的特性曲線的測試，建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。 被控對(duì)象以及儀器儀表的描述。 能夠查閱工藝過程相關(guān)資料?？梢宰约禾€、連線，并連好對(duì)象、控制器、計(jì)算機(jī)。鍛煉學(xué)生的綜合知識(shí)應(yīng)用能力，讓學(xué)生了解一般工程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、步驟，系統(tǒng)的集成和投運(yùn)。綜合考慮抗干擾問題、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性、動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)偏差等，對(duì)所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析等。以下將對(duì)它們的主要內(nèi)容進(jìn)行說明。 雖然是采用傳統(tǒng)的串級(jí) PID控制的方法，但是將利用智能調(diào)節(jié)儀表﹑數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的組建，努力使系統(tǒng)具有良好的靜態(tài)性能， 改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 在液位串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中將以 THJ2高級(jí)過程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，展開設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)及工程實(shí)現(xiàn)的工作。通過控制計(jì)算機(jī)可以不斷監(jiān)控生產(chǎn)的運(yùn)行過程，即時(shí)地監(jiān)視或控制容器液位，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。在工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化中，常常需要對(duì)某些設(shè)備和容器的液位進(jìn)行測量和控制。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)過程參數(shù)的無穩(wěn)態(tài)誤差控制，具有良好的穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。然后，設(shè)計(jì)并組建儀表過程控制系統(tǒng)，通過智能調(diào)節(jié)儀表實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的串級(jí) PID控制。首先對(duì)被控對(duì)象的模型進(jìn)行分析，并采用實(shí)驗(yàn)建模法求取模型的傳遞函數(shù)。 六、 總評(píng)成績 指導(dǎo)教師 簽名日期 年 月 日 系 主 任 審核日期 年 月 日 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)用紙 摘 要 本設(shè)計(jì)以 THJ2 型過程控制實(shí)驗(yàn)裝置為基礎(chǔ)， 目的是設(shè)計(jì)雙容水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)。 5. 分析仿真結(jié)果與實(shí)際系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果的差異，鞏固所學(xué)的知識(shí)。 3. 在 Matlab 上進(jìn)行仿真，調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，獲得最佳控制效果。 1. 分析控制 系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性，從實(shí)驗(yàn)中獲得各環(huán)節(jié)的特性曲線，建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。最終在過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置平臺(tái)上完成實(shí)際系統(tǒng)的調(diào)試，并說明兩種方法的所得結(jié)果的差別。 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 電氣工程與自動(dòng)化 專業(yè) 10 年級(jí) 1 班 陳志高 一、 設(shè)計(jì)題目 雙容水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng) 二、 主要內(nèi)容 熟悉 THJ2 型高級(jí)過程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，獲取電動(dòng)閥支路的流量和變頻器－磁力泵支路的流量曲線，利用實(shí)驗(yàn)建模法求出它們的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)串級(jí)控制，選擇合適的雙回路調(diào)節(jié)器控制規(guī)律，并在 Matlab上進(jìn)行仿真。 三、 具體要求 從組成、工作原理上對(duì)工業(yè)型傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)有一深刻的了解和認(rèn)識(shí)。 2. 根據(jù)其數(shù)學(xué)模型，選擇被控規(guī)律和整定調(diào)節(jié)器參數(shù)。 4. 了解和掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并在 THJ2 型高級(jí)過程控制系統(tǒng)平臺(tái)上完成本控制系統(tǒng)線路連接和參數(shù)調(diào)試，得到最佳控佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)用紙 制效果。 四、 進(jìn)度安排 第一周 分組；查找資料； 對(duì)象模型的獲取， Matlab 仿真 第二周 系統(tǒng)調(diào)試，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，答辯 五、 完成后應(yīng)上交的材料 課程設(shè)計(jì)報(bào)告。在設(shè)計(jì)中充分利用自動(dòng)化儀表技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱液位的串級(jí)控制。其次，根據(jù)被控對(duì)象模型和被控過程特性設(shè)計(jì)串級(jí)控制系統(tǒng)，采用動(dòng)態(tài)仿 真技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析。最后，借助數(shù)據(jù)采集模塊﹑ MCGS組態(tài)軟件和數(shù)字控制器，設(shè)計(jì)并組建遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)，完成控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析。 關(guān)鍵字： 雙容 液位 串級(jí) PID控制 電動(dòng)閥 磁力泵 計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng) 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)用紙 目 錄 一．設(shè)計(jì)任務(wù)分析????????????????? ?????? ??? 1 二．控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)???????? ????? ??? ?? ??? 1 ?????????????? ????? ?? ? ???? 1 ????????????? ????? ????? ? ?? 1 ???????? ????? ? ? ???? 2 ??????? ???? ?????? ? 3 三．雙回路參數(shù)整定????????????? ???? ???????? 3 ????????? ???? ?????? 4 遞函數(shù)測試 ???????? ???? ???????? 5 MATLAB進(jìn)行仿真?????????? ???? ??????? 6 四．系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié) ????????????? ???? ???????? 8 ????????? ???? ????????? 8 ?????????? ???? ??? ? ????? 9 PID串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)????? ???? ???? ? ?????? 9 五．設(shè)備使用說明 ??????????? ???? ????