雙容水箱液位串級(jí)控制項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案-展示頁(yè)
2025-05-18 23:10本頁(yè)面
【正文】 從雙容水箱系統(tǒng)來(lái)看，影響液位有兩個(gè)量，一是通過(guò)上水箱流入系統(tǒng)的流量，二是經(jīng)下水箱流出系統(tǒng)的流量。在雙容水箱控制系統(tǒng)中選擇下水箱的液位為系統(tǒng)被控參數(shù)，因?yàn)橄滤涞囊何皇钦麄€(gè)控制作用的關(guān)鍵，要求液位維持在某給定值上下。當(dāng)有擾動(dòng)f1(t)作用于副對(duì)象時(shí)，副調(diào)節(jié)器能在擾動(dòng)影響主控參數(shù)之前動(dòng)作，及時(shí)克服進(jìn)入副回路的各種二次擾動(dòng)，當(dāng)擾動(dòng)f2(t)作用于主對(duì)象時(shí)，由于副回路的存在也應(yīng)使系統(tǒng)的響應(yīng)加快，使主回路控制加強(qiáng)。主調(diào)節(jié)器有自己獨(dú)立的設(shè)定值R，它的輸出m1作為副調(diào)節(jié)器的給定值，副調(diào)節(jié)器的輸出m2控制執(zhí)行器，以改變主參數(shù)c2。主回路中的調(diào)節(jié)器稱主調(diào)節(jié)器，控制主對(duì)象。由于實(shí)驗(yàn)用水箱外部干擾較多，且波動(dòng)也較明顯，干擾變化劇烈，所以本設(shè)計(jì)采用串級(jí)控制方案。即上水箱的傳遞函數(shù)為：【1】 （21） 下水箱的傳遞函數(shù)為： （22）圖2水箱模型測(cè)定原理圖【2】（1） 靜態(tài)偏差：系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)的給定值與被測(cè)參數(shù)穩(wěn)態(tài)值之差；（2） 衰減率：閉環(huán)控制系統(tǒng)被施加輸入信號(hào)后，輸出響應(yīng)中振蕩過(guò)程的衰減指標(biāo)，即振蕩經(jīng)過(guò)一個(gè)周期以后，波動(dòng)幅度衰減的百分?jǐn)?shù)。階躍響應(yīng)是指輸入變量的變化引起的系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)，可測(cè)定系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，從而擬合系統(tǒng)傳遞函數(shù)。圖1 雙容水箱液位控制示意圖系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)器LC副調(diào)節(jié)器LC調(diào)節(jié)閥、上水箱、下水箱、壓傳感器LT1和LT2等組成。選擇進(jìn)水閥門為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于Matlab建模仿真，采用PID控制算法，整定PID參數(shù)，得出合理控制參數(shù)。因而，液位的控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的應(yīng)用前景。雙容水箱液位串級(jí)控制項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案1引言面液位控制可用于生產(chǎn)生活的各方面。如鍋爐液位的控制，如果液位過(guò)低，可能造成干燒，容易發(fā)生事故；煉油過(guò)程中精餾塔液位的控制，關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量，是保障生產(chǎn)效果和安全的重要問(wèn)題。本文針對(duì)雙容水箱，以下水箱液位為主控制對(duì)象，上水箱為副控制對(duì)象。2對(duì)象分析和液位控制系統(tǒng)的建立現(xiàn)以下水箱液位為主調(diào)節(jié)參數(shù)，上水箱液位為副調(diào)節(jié)參數(shù)，構(gòu)成傳統(tǒng)液位串級(jí)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。利用水泵將儲(chǔ)水槽中的水輸出，通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)上水位進(jìn)水流量，使下水箱液位保持恒定。系統(tǒng)通過(guò)泵供水，首先手動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，改變水箱液位給定量，相當(dāng)于施加了輸入量的階躍變化，從而得到響應(yīng)曲線。為了保證系統(tǒng)足夠的穩(wěn)定程度，；（3） 超調(diào)量：輸出響應(yīng)中過(guò)渡過(guò)程開(kāi)始后，被控參數(shù)第一個(gè)波峰值與穩(wěn)態(tài)值之差，占穩(wěn)態(tài)值的百分比，用于衡量控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的準(zhǔn)確性；
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