液位控制系統設計

電子機電論文編號:JD702  論文字數:13486,頁數:38

目錄
摘  要 1
Abstract 1
緒  論 4
1.課題的提出背景和意義 4
2.課題的研究內容， 4
3.課題研究的現狀 4
第一章 總體方案設計 6
1.1 總體方案設計思路 6
1.2 總體方案采取的研究方法 7
1.3 液位控制系統的控制目標 7
第二章 雙容水箱液位控制系統硬件結構 8
2.1 雙容水箱液位控制系統組成 8
2.2調節閥的選型 9
2.2.1  調節閥的組成 9
2.2.2  調節閥的流通能力 10
2.2.3  調節閥的流量特性 10
2.3  電動調節閥 10
2.3.1  電動調節閥型號及技術參數 11
2.3.2  電動調節閥的基本結構 11
2.3.3 電動調節閥的工作原理 12
2.4 液位變送器BP800 13
2.5 磁力驅動泵 13
第三章 雙容水箱液位控制系統模型的建立 14
3.1 過程模型概述 14
3.1.1 被控過程數學模型 14
3.1.2  過程建模的方法 14
3.2雙容水箱液位控制系統模型 15
3.2.1  雙容水箱液位控制系統數學模型的建立 15
3.2.2 雙容水箱液位系統二次模型的建立 19
第四章 PID參數整定及系統仿真 22
4.1 PID控制的原理 22
4.1.1常規PID控制器模型 22
4.2  系統仿真 24
4.2.1  過程控制系統仿真概述 24
4.2.2  Simulink 仿真技術 25
4.2.3 Ziegler-Nichols整定方法簡介 25
4.2.4臨界比例度法確定PID參數 27
4.2.5湊試法確定PID參數 28
4.2.6 雙容水箱液位系統模型PID參數整定及仿真 29
第五章 總結與展望 32
致  謝 34
參考文獻   35

摘  要
液位控制系統是以液位為被控參數的系統，液位控制一般是指對某控制對象的液位進行控制調節，以達到所要求的控制精度。
在本文中，以液位控制系統的水箱作為研究對象，水箱的液位為被控制量。針對THJ-2液位控制系統裝置的特點，首先建立了被控對象的數學模型，并對其各硬件部分做了逐一介紹。本次選擇了電動調節閥作為系統的執行機構，采用了PID控制器，借助MATLAB∕SIMUINK 仿真軟件，對PID液位控制系統進行了仿真研究。
雖然PID控制,是控制系統中應用最為廣泛的一種控制算法。但是，要想取得良好的控制效果，必須合理的整定PID控制器的參數，使之具有合理的數值。在次基礎上，本文介紹了一些常見的PID參數整定方法。
關鍵字：雙容水箱、液位系統、PID控制、參數整定、SIMULINK、仿真

Abstract

This article is based on the configuration pipeline current capacity and the 2-container water tank fluid position cascade control research.In the commercial run flow control and under the fluid position control background, through the turbine meter, the electric capacity type sensor separately to the pipeline current capacity, the water tank fluid position carries on the examination, take the motorized valve as the implementing agency, matches realizes the current capacity, the fluid position accuracy control by the PID control algorithm.Carries on the simulation simulation using the configuration technology realization to the current capacity examination control system dynamic process, takes the solution control system simulation and the design main simulation software by MATLAB/SIMULINK.
This topic expected achieved the goal is the turbine meter can the ideal examination current capacity size, the electric capacity type sensor be able the rapid response water tank fluid position change, the control algorithm which the motorized valve uses to be able to cause it by fast, the accurate control current capacity, thus achieved the fluid position the overall is stable.This article to its principle, mathematics modelling, the system simulation and the control algorithm will carry on the analysis and the elaboration.
Key words: Current capacity examination, fluid position system, cascade control, SIMULINK, simulation.