水箱液位控制系统的设计

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1、渤海大学本科毕业论文（设计）水箱液位控制系统TheWaterTankLiquidLevelControlSystem学院（系）：工学院专业：自动化学号：10060253学生姓名：顾晓君入学年度：2010年指导教师：刘慧巍完成日期：2014年04月15日渤海大学BohaiUniversity水箱液位控制系统摘要  在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控制问题, 例如居民生活用水的供应, 饮料、食品加工, 溶液过滤, 化工生产等多种行业的生产加工过程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要维持合适

2、的高度, 既不能太满溢出造成浪费, 也不能过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参数，特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的效果。 PID控制（比例、积分和微分控制）是目前采用最多的控制方法。 本文主要是对一水箱液位控制系统的设计过程，涉及到液位的动态控制、控制系统的建模、PID算法、传感器和调节阀等一系列的知识。作为单容水箱液位的控制系统，其模型为一阶惯性函数，控制方式采用了PID算法，调节阀为电动调节阀。选用合适的器件设备、控制方案和算法，是为了能最大限度地满

3、足系统对诸如控制精度、调节时间和超调量等控制品质的要求关键词：水箱液位控制；PID控制；过程控制-I-水箱液位控制系统TheWaterTankLiquidLevelControlSystemAbstractInpeople'sdailylifeandindustrialproductionandotherfieldsofteninvolvesthecontrolofliquidlevelandflow,suchashouseholdwatersupply,beverage,foodprocessing,filter

4、ingsolution,chemicalproductionandotherindustriesintheproductionprocess,oftenneedtousealiquidstoragetank,aliquidstoragetankliquidleveloftheneedtomaintaintheappropriateheight,bothcannotbetoofulltooverflowcausedbywaste,alsocannottoolittleandcannotmeetthedemandof.

5、Thereforetheliquidlevelheightisanimportantparameterinindustryprocesscontrol,especiallyinthedynamicstate,adoptingsuitablemethodstodetect,controloftheliquidlevel,cangetgoodeffect.PID(proportional,integralanddifferential)controlmethodisthemost.Thispaperisthedesig

6、nprocessofawatertankliquidlevelcontrolsystem,involvingthedynamiccontrol,levelcontrolsystemmodeling,PIDalgorithm,sensorandvalveandsoonaseriesof.Asthecontrolsystemofsingletankwaterlevel,themodelisaoneorderinertialfunction,controlmethodusingthePIDalgorithm,contro

7、lvalveelectriccontrolvalve.Choosetheappropriatedevice,controlschemeandalgorithm,inordertomaximizesystemsuchascontrolprecision,timeandquantityofregulationandcontrolqualityrequirements.KeyWords：Watertankliquidlevelcontrol;PIDcontrol;processcontrol-III-水箱液位控制系统目录

8、摘要IAbstractII引言11水箱液位控制系统建模22.1描述实验系统的总体结构82.1.1水箱液位控制系统的原理框图82.1.2水箱液位控制系统的数学模型92.2利用实验建模方法建立进水流量和主管道流量之间关系的数学模型102.3进水流量和上水箱液位模型132.4副回路流量与上水箱液位数学模型143单容水箱液位的单回路控制系统设计163.1结构原理16