【正文】 益，即當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時，閥門的增益，由于閥門為氣關(guān)式，所以 Kv 為“—”，即 ，可將閥門看成一個靜態(tài)增益為 的一階慣性環(huán)節(jié)；液328cm/sAvK? vK位變送器靜態(tài)增益 Km 為儀表的輸出范圍/儀表的輸入范圍，假設(shè)液位變送器為線性儀表，則其可看成是一增益為 的比例環(huán)節(jié)； 為擾動，其值可根據(jù)1mA/cK?dQ具體情況而定。說明：1) 仿真工具采用 Matlab2) 本設(shè)計持續(xù)一個學(xué)期，答案不唯一，大家可以相互討論，但每個人都要做設(shè)計。(定義哪些性能指標(biāo)進(jìn)行評價？)(4) 對 PID 參數(shù)進(jìn)行整定，工程的方法和理論的方法；(5) 設(shè)計串級和前饋控制系統(tǒng)，分析性能，并和單閉環(huán)進(jìn)行對比。1mA/cK?(1) 畫出該系統(tǒng)的傳遞方框圖；(2) 對單容水箱、調(diào)節(jié)閥、液位變送器進(jìn)行建模，理解 F、R 、Kv、Km 的物理意義和量綱的關(guān)系。已知 F=1000cm2，R=。本論文還通過比較各控制系統(tǒng)的仿真曲線和系統(tǒng)性能指標(biāo)，對各種控制系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)串級控制和前饋反饋控制可提高系統(tǒng)性能。單閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計包括 P、I、PI 和 PID 的設(shè)計。過程控制系統(tǒng)設(shè)計作業(yè) 單容水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生姓名 文強(qiáng) 學(xué)號 2212130任課教師 陶瓏 院、系、中心 ?？撇繉I(yè) 生產(chǎn)過程自動化 提交日期 2022 年 10 月 日 太 原 科 技 大 學(xué)摘 要 單容水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要本論文以單容水箱為被控對象，給出了單閉環(huán)控制系統(tǒng)、串級控制系統(tǒng)和前饋反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，實現(xiàn)對水箱液位的控制。本論文還針對每種控制系統(tǒng)，在 Matlab 的 Simulink 中建立仿真模型進(jìn)行仿真，得到仿真曲線，并且利用仿真曲線分析控制系統(tǒng)的性能，例如最大動態(tài)偏差、調(diào)節(jié)時間、衰減率和積分性能指標(biāo)IAE 等。本文分別通過衰減頻率特性法（理論整定法）和衰減曲線法（工程整定法）對控制器參數(shù)進(jìn)行了整定。關(guān)鍵詞： PID；串級；前饋反饋；參數(shù)整定；SimulinkAbstract IDesign on Water Level Control in a Tank AbstractThis thesis provides design methods of single closedloop control system, cascade control system and feed forward control system about the controlled object a single water tank , and it achieves the goal of controlling level. For every kind of control system, simulation model is established by using simulation tool Matlab, simulation curves can analysis the performance of control system, such as the maximum percent overshoot, settling time, attenuation rate and IAE. The design of single closedloop control system includes designs of P, I, PI and PID. The controller parameter is tuned by frequency response of attenuation rate and the attenuation curve .All the control design methods included are pared by simulation curves and performance indexes and we finally find that cascade control and feed forward control are able to improve system’s performance.Keywords: PID；Cascade ；Feedforward feedback；Parameter tuning；Simulink目 錄 目 錄摘 要 ......................................................................................................................................IABSTRACT................................................................................................................................II1 設(shè)計要求及內(nèi)容 ............................................................................................................12 單容水箱系統(tǒng)建模 ........................................................................................................33 單閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計 .....................................................................................................5 比例控制系統(tǒng)設(shè)計 ..........................................................................................................5 積分控制系統(tǒng)設(shè)計 ..........................................................................................................7 比例積分控制系統(tǒng)設(shè)計 .................................................................................................9 比例積分 微分控制系統(tǒng)設(shè)計 ................................