基于matlab的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁

【導(dǎo)讀】允許在某一小范圍內(nèi)變化。與此同時(shí)，為確保生產(chǎn)過程的安全，還要絕對(duì)保證液。所以人們對(duì)控制系統(tǒng)的控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性與適應(yīng)。能力的要求越來越高。而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中的被控對(duì)象往往具有非線性、時(shí)延。象的先進(jìn)控制策略，提高系統(tǒng)的控制水平，具有重要的實(shí)際意義。實(shí)用的控制算法的出現(xiàn)都對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有巨大的推動(dòng)作用。性能價(jià)格比的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)的一種可以模擬多種對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)裝置。水箱雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但卻是最基本的過程空竹系統(tǒng)。控制系統(tǒng)中，這類系統(tǒng)仍占大多數(shù)。控制系統(tǒng)也是在簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)成的，即便是一些高級(jí)過程控制系統(tǒng)，因此，學(xué)習(xí)和掌握簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的。因此工業(yè)上許多被控對(duì)象的整體或局部都可以抽象成雙容水箱的數(shù)學(xué)模。同時(shí)，雙容水箱的數(shù)學(xué)建模以及控制策略的研究對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中液位控。出作為另一個(gè)調(diào)節(jié)器的給定值的系統(tǒng)。

　　

【正文】 后，圖加幅值為設(shè)定值 40%的二次階躍擾動(dòng)信號(hào)，系統(tǒng)的響應(yīng)曲線如圖 所示，此時(shí)系統(tǒng) 的調(diào)節(jié)時(shí)間大約為 330s。 , ?? 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 33 (a) (b) 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 34 (c) 圖 串級(jí)控制系統(tǒng)二次干擾作用下的響應(yīng)曲線 (a)仿真框圖 (b)擾動(dòng)信號(hào)單獨(dú)作用下的輸出曲線 (c)設(shè)定值和擾動(dòng)同時(shí)作用下的輸出曲線 對(duì)于串級(jí)控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行大約 900s 后，突加幅值為設(shè)定值 40%的一次階躍擾動(dòng)信號(hào)，系統(tǒng)的響應(yīng)曲線如圖 所示，此時(shí)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間大約為 260s。 , ?? 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 35 (a) (b) 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 36 (c) 圖 串級(jí)控制系統(tǒng)一次干擾作用下的響應(yīng)曲線 (a)仿真框圖 (b)擾動(dòng)信號(hào)單獨(dú)作用下的輸出曲線 (c)設(shè)定值和擾動(dòng)同時(shí)作用下的輸出曲線 對(duì)于串級(jí)控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行大約 900s 后，突加幅值為設(shè)定值 40%的一次和二次階躍擾動(dòng)信號(hào)，系統(tǒng)的響應(yīng)曲線如圖 所示，此時(shí)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間大約為 280s。 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 37 (a) (b) 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 38 (c) 圖 串級(jí)控制系統(tǒng)一 次和二次 干擾 同時(shí) 作用下的響應(yīng)曲線 (a) 仿真框圖 (b) 擾動(dòng)信號(hào)單獨(dú)作用下的輸出曲線 (c) 設(shè)定值和擾動(dòng)同時(shí)作用下的輸出曲線 從上面的仿真曲線可 以看出，串級(jí)控制系統(tǒng)比單回路控制系統(tǒng)具有更好的控制效果。 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 39 第五章 總結(jié)和展望 經(jīng)過三個(gè)月的時(shí)間，我的論文終于完成了，回想起這三個(gè)月的艱辛，讓我覺得很值得。 剛開始拿到論文時(shí)間，我對(duì)題目還不是很明白，就想通過上網(wǎng)查資料，希望能找到一篇一模一樣的論文，可還是沒找到，就在這找資料的過程中，我明白了很多東西，我看了很多篇相關(guān)論文，從中知道了題目的意思，和論文寫作思路。 我做的是多容液位控制 ，是以串級(jí)的雙容液位控制過程來做的，在做論文的過程中用到了 MATLAB 的仿真，數(shù)學(xué)建模和 PID 控制，數(shù)學(xué)模型的建立和 PID控制是本論文的基礎(chǔ)，如果沒有這兩個(gè)部分，我就沒辦法去做仿真。 問題出現(xiàn)最多的就是仿真過程，剛開始仿真的時(shí)候，我以為建立模型然后就能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，沒想到我參數(shù)沒有調(diào)節(jié)好，以致我在仿真的這個(gè)地方用了很長時(shí)間，最后還是在老師和同學(xué)的幫助下完成的。 所有的工作做完以后就是論文的定稿了，由于我以前做的東西很散，所以整理起來不是很容易，不過最后還是整理出來了，看著我自己做出來的論文，我覺得工作已經(jīng)完成了，便發(fā)給老師看初稿，結(jié)果說我內(nèi)容作的太單調(diào)，仿真方法單一，于是我又開始了修改的工作。 單一是因?yàn)槲抑挥写?jí)控制， 所以我又做了一個(gè)單回路控制過程，又來比較兩者的優(yōu)越，通過仿真結(jié)果得出的波形，來說明問題，而不是通過單一的文字描述來說理。然后又對(duì)用到過的軟件做了一些簡(jiǎn)介。經(jīng)過再三修改，論文終于完成了，也通過了老師的認(rèn)可，論文終于定稿了。 論文寫作的過程雖然很累，但努力終歸得到了收獲，自己覺得很自豪，回首走過的路，覺得現(xiàn)在心中平靜多了。 研究展望 本文對(duì)多容液位的研究只不過是基本雙容液位的基礎(chǔ)之上，所涉及的也不過是多容液位的基本，還有三容乃至更多的液位控制沒有涉及。在控制方面可以選擇更加好的 PID 控制以提高控制精度。 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 40 致謝 本文是在 馮翼 老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。 馮翼 老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。 他 淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于 液位 PID 控制方面的知識(shí)，實(shí)驗(yàn)技能有了很大的提高。 本 論文 的完成也離不開其他各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心與幫助。 再次 感謝馮 以 老師在 論文 開題、初稿、預(yù)答辯期間所提出的寶貴意見， 感謝伍陽同學(xué)對(duì)我仿真過程的幫助，感謝 303 宿舍全體 同學(xué) 對(duì)我的鼓勵(lì)和支持。 還要感謝同門的師兄師妹們，在 涉及 過程中給我以許多 建議 和幫助。回想整個(gè) 論文 的寫作過程，雖有不易，卻讓我除卻浮躁，經(jīng)歷了思考和啟示，也更加深切地 體會(huì)了法學(xué)的精髓和意義，因此倍感珍惜。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的 謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們 ! 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 41 參考文獻(xiàn) 【 1】 過程控制與自動(dòng)化儀表 [M],機(jī)械工業(yè)出版社 ,潘永湘 楊延西 趙躍 編著 【 2】 過程控制系統(tǒng)的 MATLAB 仿真 [M],機(jī)械工業(yè)出版社 ,劉文定 王東林 編著 【 3】 過程控制與 Simulink 應(yīng)用 [M],電子工業(yè)出版社 ,王正林 郭陽寬 編著 【 4】 MATLAB 及其在理工課程中的應(yīng)用指南 [M],西電出版社出版 ,陳懷琛編著 【 5】 三容水箱的建模及基于 TS 模型的模糊 PID 控制 [J]， 控制理論與控制工程 ， 趙科 ， 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 【 6】 魯棒控制及其在三容系統(tǒng)中的應(yīng)用 [D]，張博， 吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文 【 7】 三容水箱液位控制系統(tǒng)的研究 [D]， 蔡喜翠 ， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 【 8】 基于遺傳算法的系統(tǒng)建模與 PID 控制方法研究 [D]， 徐春梅 ， 武漢大學(xué)碩士學(xué)位論文 【 9】 基于智能儀表的串聯(lián)雙容水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ， 朱廣 吳君曉 ， 河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報(bào) 【 10】 基于動(dòng)態(tài)矩陣的液位控制系統(tǒng) ， 陳榮保 ， 李勁松 【 11】 三容水箱液位控制系統(tǒng) ， 李偉 ， 黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào) 【 12】 彷人多模態(tài)雙容水箱控制系統(tǒng)研究 [J]， 王武 蔡子亮 張?jiān)?， 許昌學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院 【 13】 容器液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J],高紅 陳旭 王永鋒 ， 化學(xué)工業(yè)與工程 【 14】 雙容液位控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)解耦控制 [J]， 羅雄麟 宋浩 許峰 ， 化工自動(dòng)化及儀表 中國石油大學(xué) 【 15】 階躍響應(yīng)模型在三容水箱中的預(yù)測(cè)控制 [J]， 杜志偉 陳輝 尹力 ， 林業(yè)勞動(dòng)安全 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 42 附錄 The significance of PID control The current level of industrial automation industries to measure the level of modernization has bee an important symbol. Meanwhile, the control also experienced the development of the theory of classical control theory, modern control theory and intelligent control theory of three stages. Intelligent control is a typical example of fuzzy automatic washing machine. Openloop control system can be divided into control systems and closedloop control system. A control system including controller, sensors, transmitters, actuators, input and output interfaces. Controller39。s output through the output interface, the implementing agency, added to the charged system。 control system, the amount charged, through sensors, transmitters, sent to the controller through the input interface. Different control systems, sensors, transmitters, actuators are not the same. Such as pressure control system pressure sensor to be used. Electric heating control system sensor is a temperature sensor. At present, PID control and controller or intelligent PID controller (instrument) has a lot of products have been in the engineering practice has been widely applied, there is a wide range of PID controllers, the major panies have developed PID parameter selftuning capabilities of intelligent controller (intelligent regulator), which automatically adjusts the PID controller parameters are adjusted through the intelligent or selfcorrection, adaptive algorithms to achieve. PID control are achieved using pressure, temperature, flow, liquid level controller, PID control can achieve programmable controller (PLC), also allows PID control of PC systems, etc.. Programmable Logic Controller (PLC) is to use the closedloop PID control module to achieve control, programmable logic controller (PLC) can be connected directly with ControlNet, such as Rockwell39。s PLC5 and so on. PID control function also allows the controller, such as Rockwell39。s Logix product line, which can be connected directly with ControlNet, use the work to achieve its remote control functions. 1, the openloop control system 基于 MATLAB 的多容對(duì)象液位控制系統(tǒng)仿真 43 Openloop control system (openloop control system) is charged with the object output (controlled variables) on the controller (controller) did not affect the output. In this control system, not dependent on the amount will be charged against sending it back to form any closed loops. 2, closed loop control system Closed