水箱开题报告-副本

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1、附表A1唐山学院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：双容水箱液位串级pid控制系统设计系别：______装备制造系_________专业：_____生产过程自动化_______姓　名：_______李玉川________指导教师：__________王蕊________辅导教师：_________________________2014年4月14日题目类型（打√选择）设计（√）论文（）一、文献综述人们生活以及工业生产经常会涉及到水箱液位控制的问题，例如锅炉，食品加工，居民生活用水，污水处理等，在这个过程中仅仅靠人工来调节是远远不够的。为了解决人工控

2、制的控制准度低、控制速度慢、灵敏度低等一系列问题。从而我们现在就引入了工业生产的自动化控制。在自动化控制的工业生产过程中，一个很重要的控制参数就是液位。一个系统的液位是否稳定，直接影响到了工业生产的安全与否、生产效率的高低、能源是否能够得到合理的利用等一系列重要的问题。随着现在工业控制的要求越来越高，一般的自动化控制已经也不能够满足工业生产控制的需求，所以我们就又引入了可编程逻辑控制既PLC。引入PLC使控制方式更加的集中、有效、更加的及时。　　液位控制系统它使我们的生活、生产都带来了不可想象的变化。它使在控制中更加的安全，节约了更多的劳动力，更多的时间

3、。　　在我国随着社会的发展，很早就实行了自动控制。而在我国液位控制系统也利用得相当的广泛，特别在锅炉液位控制，水箱液位控制。还在黄河治水中也的到了利用，通过液位控制系统检测黄河的水位的高低，以免由于黄河水位的过高而在不了解的情况下，给我们人民带来生命危险和财产损失。传统供水系统采用基于PLC的PID控制原理，PID控制原理简单，使用方便，适应性强，广泛应用于各种工业过程控制领域。但是传统的控制方法是建立在被控对象的精确的数学模型之上的，随着系统复杂程度的提高，将难以建立供水系统的精确数学模型和满足实时控制的要求。在实际工业生产中，很多供水系统的影响因素很

4、多，很多实际系统都是非线性的，建立精确的数学模型特别困难。而基于PLC的模糊控制器克服了PID控制器基于精确数学模型的缺点，将采样时所获得的误差及误差变化信号，根据其模糊化结果查询模糊控制表，转换为精确量后，直接作用于被控对象，解决了传统PID控制系统的缺点，使供水系统更加的安全可靠。可编程逻辑控制器既保留了继电器控制系统的简单易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、易于与计算机通信和维修方便等诸多高品质性能，又采用一种可编程运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。因此，现在

5、PLC在液位控制领域得到了广泛而深入的应用二、设计（论文）主要内容1.查阅资料,完成开题报告。2.建立被控过程数学模型，用机理法建模，得出被控对象即液位的传递函数。3.画出不加串级控制的系统框图，然后画出加了串级控制的系统框图。4.加了串级控制系统前、后的控制规律的比较，找出适合本系统的控制规律。5.对主回路和副回路进行加校正控制装置的性能分析。6.对系统进行仿真，然后变换参数仿真，进行比较。三、设计（研究）方案首先，建立双容水箱液位的数学模型，并通过实验的方法及应用MATLAB工具模拟出系统的响应曲线，并对曲线进行处理将该模型的各个未知参数求出，从而求

6、出实际双容水箱的模型其次，由于双容水箱具有较大的延迟和滞后，因此采用串级控制的方法。在离调节阀较近，纯滞后时间较小的位置选择一个辅助变量作为副被控变量，构成一个纯滞后较小的副回路，由它实现对主要干扰的及时控制。再次，针对设计出的串级回路选择相应的硬件，基本的有THJ-2高级过程控制系统实验装置、计算机一台、RS232/485通讯接口、调节器AI-808两个、液位测量仪两个、16CQ-8P型磁力驱动泵一台、QSVP-16K型电动调节阀一个最后，用组态软件模拟出整个系统的运行过程。控制器用PID算法构建，同时用组态软件调试，直到稳定运行。四、工作进度安排第8

7、周查阅资料,完成开题报告。第9周画出主电路图以及液位控制系统的结构原理图第10周确定系统控制要求及被控对象特性的求取。第11周控制方案的确定。第12周画出系统组成的方框图。第13周。选择适当的仪表及对系统的性能进行分析。第14周整理设计说明书。第15周提交设计说明书一份。准备答辩，答辩。五、主要参考文献[1]胡寿松.自动控制原理[M].北京：科学出版社，2001.[2]郭一楠.过程控制系统[M].北京：机械工业出版社，2009.[3]于海生.微型计算机控制技术[M].北京：清华大学出版社，2004.[4]郑阿奇.MATLAB实用教程电子工业出版社，200

8、5.[5]金以慧.过程控制[M].北京：清华大学出版社，2003.[6]刘金琨.