基于组态王65的串级PID液位控制系统设计(双容水箱)

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1、本科毕业论文（设计）题目：基于组态王6.5的串级PID液位控制系统设计学院：自动化工程学院专业：自动化姓名：###指导教师：###2011年6月5日CascadelevelPIDcontrolsystembasedonKingview6.5开发经济实用的教学实验装置、开拓理论联系实际的实验内容，对提高课程教学实验水平，具有重要的实际意义。就高校学生的实验课程来讲，由于双容水箱液位控制系统本身具有的复杂性和对实时性的高要求，使得在该系统上实现基于不同控制策略的实验内容，需要全面掌握自动控制理论及相关知识。本文通过对当前

2、国内外液位控制系统现状的研究，选取了PTD控制、串级PID控制等策略对实验系统进行实时控制；通过对实验系统结构的研究，建立了单容水箱和双容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识；利用工业控制软件组态王6.5,并可通用于ADAM模块及板卡等的实现方案，通过多种控制模块在该实验装置上实验实现，验证了实验系统具有良好的扩展性和开放性。关键词：双容水箱液位控制系统串级PID控制算法组态王6.5智能调节仪AbstractItissignificanttodevelopappliedexperimentdevicean

3、dexperimentcontentwhichcombinestheoryandpracticetoimproveexperimentallevelofteaching.Basedonthecurrentsituationofdomesticandinternationallevelcontrolsystem,selectedthePIDcontrol,cascadePIDcontrolstrategiessuchasreal-timecontrolofexperimentsystem^Throughthestudy

4、ofthestructureofexperimentalsystem,asingleletwatertankanddoubleletwatertankexperimentsystemmathematicalmodelwasfounded,andtheparametersofthesystemisidentified.Industrialcontrolsoftwareconfigurationking6.5isusedinexperiment,ADAMmoduleandboards,etccanalsobesuitab

5、leforthisexperiment,throughavarietyofcontrolmoduleonthedeviceintheexperimentverifiedexperimentalrealization,experimentalsystemhasgoodexpansibilityandopenness.KeyWordDoubleletwatertankliquidlevelcontrolsystemCascadePIDcontrolalgorithmConfigurationking6-5Intellig

6、entadjustinginstrument-1-Z-—x-.刖吕第一章串级液位控制系统介绍21.1国内外研究现状21.1.1液位控制系统的发展现状21.1.2液位控制系统算法的研究现状21.2PID控制算法的介绍31.2.1PID控制算法的历史31.2.2PID控制各环节作用41.3串级控制系统介绍41.4木文的主要工作4第二章水箱液位控制系统的建模62.1水箱液位控制系统的构成62.2水箱的建模过程72.2.1单容水箱的建模过程72.2.2二阶双容水箱的对彖特性82.3水箱液位控制参数辨识方法112.3.1单容上

7、水箱的参数辨识112.3.2二阶双容水箱的下水箱对彖参数辨识122.4水箱液位PID参数整定方法142.4.1上水箱液位的PID整定142.4.2主回路和副回路的PID参数整定15第三章组态王6.5简介与操作界面的设计173.1组态王6.5简介173.2基于组态王6.5的液位控制系统上位机部分设计183.2.1建立新工程183.2.2定义外部设备193.2.3动画设计213.2.3组态王6.5的控件中选择历史曲线绘制23第四章设计实验244.1设备的连接和检查244.2系统连线244.3实验步骤26第五章总结与展望3

8、0谢辞31参考文献32-XX.—A—刖B随着现代科学技术的迅猛发展，工业生产的规模越来越大，结构也越来越复杂，从而使控制对象、控制器以及控制任务和冃的口益复杂，而对系统的精度、响应速度和稳定性的要求却越来越高。但是，当前的学术理论研究成果明显滞后于实际生产屮的应用,两者相差甚远。在我国，看似成熟先进的控制理论，其研究往往仅局限于高校或科研机构这