基于matlab的水塔水位控制设计,水箱液位控制系统设计

内容简介：

水箱液位控制系统设计，课程设计论文，共31页，11974字。

摘要

水箱液位控制系统是典型的自动控制系统，在工业应用上可以模拟水塔液位、炉内成分等多种控制对象的自动控制系统。

本次课程设计通过将电磁流量计和涡轮流量计分别作为主管道和副管道控制系统的调节阀控制水箱液位高度。首先通过测取被控液位高度过程的图像，建立了主回路的进水流量和主管道流量、进水流量和水箱(上)液位高度、副回路进水流量和水箱(上)液位、双容水箱的进水流量和水箱(下)液位之间的数学模型，从而加强了对液位控制系统的了解。然后，通过参数试凑法对PID参数的调试，实现了单容水箱液位(上)的单回路控制系统和双容水箱液位的单回路控制系统控制器的设计。最后通过MATLAB仿真实验，加深了对双容水箱滞后过程已经串级水箱液位过程和前馈控制系统的理解，对工业控制工程中对控制系统设计过程有了一定的认识。

关键词：水箱液位控制器 PID参数整定串级控制前馈控制

1 引言3

2 课程设计任务及要求3

2.1 实验系统熟悉及过程建模3

2.2 实现单容水箱(上)液位的单回路控制系统设计3

2.3 实现双容水箱液位(上下水箱串联)的单回路控制系统设计4

2.4 实现水箱(上)液位与进水流量的串级控制系统设计4

2.5 实现副回路进水流量的前馈控制5

3 实验系统熟悉及过程建模5

3.1 系统结构5

3.2 过程建模6

3.2.1 进水流量和主管道流量模型6

3.2.2 进水流量和上水箱液位模型8

3.2.3 副回路流量与上水箱液位数学模型9

3.2.4 双容水箱串联进水流量与下水箱液位模型11

4 单容水箱液位的单回路控制系统设计12

4.1 结构原理12

4.2 单容水箱控制器PID参数整定13

4.2.1 单容水箱比例系数Kp的整定14

4.2.2 单容水箱积分时间参数整定14

4.2.3 单容水箱微分时间参数整定15

4.3 单容水箱旁路阶跃干扰响应曲线15

4.4 单容水箱副回路进水阶跃干扰响应曲线16

4.5 干扰频繁剧烈变化的解决办法17

5 双容水箱液位的单回路控制系统设计17

5.1 双容水箱单回路控制系统原理17

5.2 双容水箱控制器PID参数整定仿真实验19

5.2.1 比例参数的整定19

5.2.2 积分常数参数的整定20

5.2.3 微分常数参数的整定20

5.3 双容水箱抗干扰能力检验21

5.4 双容水箱提高控制质量方法21

6 实现上水箱液位与进水流量的串级级控制系统设计22

6.1 串级副回路参数整定24

6.2 串级主回路参数整定25

6.2.1 串级主回路比例参数整定26

6.2.2 串级主回路积分参数整定26

6.2.3 串级主回路微分参数整定27

6.2.4 串级控制系统给定负阶跃响应曲线27

6.3 副回路进水流量剧烈变化解决办法27

7 副回路进水流量的前馈控制28

7.1 副回路进水流量和水箱上液位前馈-反馈复合控制系统28

7.2 前馈控制器模型的确立28

7.3前馈-反馈复合控制系统PID参数整定29

7.4 前馈-反馈复合控制系统不加前馈控制器29

8 收获体会和建议30

基于matlab的水塔水位控制设计,水箱液位控制系统设计相关推荐

水塔水位控制器单片机c语言,基于单片机的水塔水位控制器设计.doc
基于单片机的水塔水位控制器设计河南质量工程职业学院毕业设计题目:水塔水位设计系别:机电工程系专业班级:商检技术班级: 学生姓名: 指导老师: 设计时间: 2012年3月13 日河南 ...
双水箱matlab仿真,基于组态王和Matlab的双容水箱液位控制
摘要: 为了将复杂控制算法应用到实践中, 提出利用DDE (动态数据交换) 技术实现Matlab与组态王之间的数据通讯, 结合了Matlab强大的运算能力和组态王软件的数据采集. 系统监控方面的优势. ...
matlab数字pid控制仿真程序,基于MATLAB的数字PID控制器设计及仿真分析
基于MATLAB的数字PID控制器设计及仿真分析基于基于MATLABMATLAB的数字的数字PIDPID控制器设计及仿真分析控制器设计及仿真分析摘摘要要 PID控制作为历史最为悠久,生命力最强的 ...
LQ优化控制Matlab,基于Matlab的LQ控制器的设计与仿真研究
第24卷第4期2010年7月甘肃联合大学学报(自然科学版) Jour nal of G ansu Lianhe U niver sity (N atural Sciences)V o l.24No.4 ...
基于单片机的水塔水位检测系统
设计简介: 本设计是基于单片机的水塔水位检测系统,主要实现以下功能: 可通过LCD1602显示水位阈值.水塔高度和水位: 可通过按键调整水位阈值和水塔高度: 可通过超声波测距模块测水位: 标签:51单 ...
matlab自适应逆控制,基于matlab仿真模块的自适应有源噪声逆控制研究
ATE 农业技术与装备 X2 c(q-1) p(q-1) u2 C( x) p(q-1) LMS M(q-1) p(q-1) w( q-1) w( q-1) ! ! e2 d2 + - - + p(q ...
基于matlab的模糊控制器的设计与仿真,基于MATLAB的模糊控制洗衣机的设与仿真详解.doc...
基于MATLAB的模糊控制洗衣机的设计与仿真卫瑶瑶,王胜红 (南京农业大学工学院,210031) 摘要:根据模糊控制的原理对传统洗衣机进行改造,设计了模糊控制系统.通过MATLAB仿真,采用取最大 ...
基于MATLAB的FIR滤波器的设计及应用(图像去噪）
基于MATLAB的FIR滤波器的设计及应用(图像去噪) 一.实现功能 1．学会MATLAB的使用,掌握MATLAB的程序设计方法: 2．掌握数字信号处理的基本概念.基本理论和基本方法: 3. 在MAT ...
matlab通信系统仿真设计课程设计,基于matlab的FM通信系统仿真设计与实现_课程设计报告...
基于matlab的FM通信系统仿真设计与实现_课程设计报告第 0 页共 20 页第 0 页共 20 第 0 页共 20 页课程设计报告题目 : 基于 matlab 的 FM 通信系统仿真设计 ...

基于matlab的水塔水位控制设计,水箱液位控制系统设计

基于matlab的水塔水位控制设计,水箱液位控制系统设计相关推荐

最新文章

热门文章