基于vb的双容水箱液位串级控制系统设计

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1、万方数据第25卷第4期2009年8月上海电力学院学报JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerV01．25，No．4Aug．2009文章编号：1006—4729(2009)04-0325一04基于VB6．0的双容水箱液位串级控制系统设计李芹1，肖思名2(1．上海电力学院电力与自动化工程学院。上海200090；2．日本工业大学电气工程系，琦玉3458501)摘要：介绍了基于VB6．0软件的双容水箱液位串级控制系统的设计和实现方法．通过在SUPCONCSA000DDC实验装

2、置上进行实验得到双容水箱的数学模型，应用Simtdink进行串级控制系统仿真．把改进的PID控制器仿真算法应用于双容水箱液位串级控制系统主副回路的调节，用VB6．0软件编写了该控制系统的仿真软件并进行仿真，其结果与Simulink的仿真结果相比，验证了串级控制系统仿真软件的正确性．关键词：VB6．0软件；PID控制器；串级控制中图分类号：吼73文献标识码：ADesignofDouble-capacityWaterTankLiquidLevelCascadeControlSystemBasedonVB6．0LIQ

3、inl，XIAOSi．ruin92(1．&hodofElectricPowerandAutomationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China；2．Oept．o／ElectricalandElectronicsEngineering，NipponInstituteofTechnology，．SaimmaP阿345·8501，Japan)Abstract：Amethodofdesigningandrealizingthe

4、liquidlevelcascadecontrolsystemofdouble·capacitywatertankisintroduced．111edouble—capacitywatertankdynamicmodelisderivedthroughexperimentontheSUPCONCs4000device．andtllecascadecontrolsystemsimulationiSfinishedbySimulink．AnimprovedPIDcontrollersimulationmetllod

5、iSusedtoregulatethemainloopandinnerloopofthecascadecontrolsystem．andVB6．0softwareisusedtoprogramthesimulationsoftware．AcomparisonwithSimulinkresultprovesthatthesoftwareiSreliable．Keywords：VB6．0software；PIDcontroller；cascadecontrol液位控制问题是工业生产过程中的常见问题之一．如火电厂的汽

6、包水位控制便属于液位控制．汽包水位反映了锅炉蒸汽流量和给水量之间的平衡关系．汽包水位过高，会影响汽水分离效果，使蒸汽带液、过热器结垢，影响过热器效率．如果带液蒸汽进入汽轮机，会损坏汽轮机叶片；如果水位过低，会破坏水循环而损坏锅炉，尤其是大型锅炉，一旦停止给水，汽包存水会在很短时间内完全汽化而造成重大事故，甚至爆炸．而串级控制就应用于锅炉汽包水位的三冲量控制系统中¨圳．本文针对SUPCONCS4000实验装置上的双容水箱的液位控制问题，借助双容水箱液位控制收稿日期：2009一06一Ol(特约稿)作者简介：李芹(1

7、977一)，女，讲师，河北泊头人．主要研究方向为控制理论及其应用．E-mail：liqin@shiep．edu．ca．基金项目：上海市科委攻关项目(CZ-2008999)；上海电力学院2009年度教改项目(20091409)．万方数据上海电力学院学报2009矩实验装置，得到系统的液位数学模型，设计串级控制系统，并应用Simulink进行系统仿真．此外，笔者将改进的PID控制算法运用于主、副回路的调节，并运用VisualBasic6．0语言编写系统仿真软件．该系统实现了动态液位显示，实时液位显示，动态液位实时绘图

8、和历史曲线绘制等功能．1串级控制系统设计双容水箱对象特性是通过在浙江中控教学仪器厂出品的CS4000型过程控制实验装置上进行阶跃响应实验来获取的H】．在液位串级控制系统中，把上水箱即3。水箱的液位作为副被控对象，传递函数为G翻(s)=G3(s)=淼从l’水箱的数学模型G，(s)中分出副对象G，(s)，剩下部分为串级控制系统的主被控对象，则有Gl(s)=硒者‰G如)=筹即满足G主(s)G