三水箱控制虚拟实验平台的开发.pdf

《三水箱控制虚拟实验平台的开发.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、三水箱控制虚拟实验平台的开发劳春萍三水箱控制虚拟实验平台的开发DeVeIopmentoftheVirtualExperimentPlatformfor3-waterTankCOntrO芳春簿(云南机电职业技术学院，云南昆明650203)摘要：基于组态软件力控6．0和MaⅡab语言，构建了一个三水箱系统的液位监控虚拟实验平台。在这个虚拟实验平台中，利用力控6．O完成三水箱系统的液位监控虚拟实验平台的组态，利用Matlab／simlllink完成三水箱系统的建模和仿真，再利用动态数据交换(DDE)技术实

2、现力控6．o和Matlab两者之间的数据传输。最后，在这个搭建好的虚拟实验平台上对三水箱系统的控制进行仿真研究，取得了较好的效果。关键词：DDE力控6．OMadab三水箱系统建模中图分类号：1P29文献标志码：AAb醴ract：TheVirtualexperimentpla匝姗for3一watert帆klevelmonitoringsystemisconstnlctedbasedonFbrceContlnl6．0coI，figuration∞Rware锄dManabl鼢guage．Inthisvir

3、ttlalexperimentpla响册-thecollfig山．ationoft}leplad抽nisacc啪plishedbyadoptiIlgF0忧eC佃trol6．0-恤modeliIlgandsimul撕onoft}Ie3一watertaIlI【systemisconductedwit}IManabSimuliIll【；卸dthedatatraJlsIIlissionbetweenF0忧eC彻tml6．0andMadabisimplementedbyusingdynaIIlicdataex

4、ch肌ge(DDE)．11lesimulationresearchofthe3一watertaIlksystemcontrolisacIlieved0ntIlisvirhJalexperimentpladl0瑚witllbetterre甜ts．Keywor凼：DDEForceControl6．OMaⅡabn鹏e—watertanksystemModeling。，．一3个截面积为A的水箱，水箱1、水箱3和水箱2通过”““截面积为S。的导管和连通阀C，、C：顺次连接，水箱2三水箱系统是一个非线性、大滞后

5、且变量间有耦的水通过连通阀C，流出来又重新收集在一个回收水合的多变量复杂对象，在现实生活以及某些工业生产槽内，水泵P。和水泵P：又从此回收水槽分别给水箱1过程中普遍存在。由于三水箱控制系统的线性设计非和水箱2供水。整个系统形成一个死循环系统。系常直观地说明了现代控制领域的优点和有效性，同时统可实现的工作状态是：泵P，、P’用于供水，连通阀它还可以用于耦合非线性系统的监控研究和基于故障C，、C：、C，开启，泄漏阀v。、v：、V，关闭，调整泵P，、P：诊断算法的模型开发，具有代表性、典型性、实用性，一的

6、转速和进水阀的开度，控制给水箱1和水箱2供水直是自动控制、化工过程等领域中非常典型的教学试的流量Q。和Q：，使水箱1的液位^，和水箱2的液位验设备。因此，开发三水箱控制虚拟实验平台来研究^，稳定在各自的给定值上，水箱3的液位^，是不可非线性多变量复杂对象的控制，具有很强的现实意义。控的。当连通阀关闭时，模拟导管里有阻塞，流量变三水箱控制虚拟实验平台开发主要包括3部分：对小；当泄漏阀打开时，模拟三水箱系统受到外界象模型、组态监控接口和数据通信。对象模型作为客户千桃．端，力控数据库作为服务器，借用动态数

7、据交换(dyn锄icdataexchaIlge，DDE)技术实现客户端与服务器之间的数据交换。从而实现三水箱控制虚拟实验平台的开发。1三水箱模型实现方式1．1三水箱系统的结构设计三水箱系统结构如图1所示。三水箱系统包括竺苎兰兰型只塑：2014：1：：婴乙。。；曰=。。。，。．。。。。，。。。。图l三水箱系统结构示意图作者劳春萍(1986一)，女，2012年毕业于昆明理工大学控制理论与控一1一。⋯⋯⋯⋯⋯⋯制工程专业，获硕士学位，讲师；主要从事自动控制、计算机仿真的研究。FiglS¨1I(’tureo

8、fthe3一watertanksystem16PROCESSAUTOMATIoNINSTl啪NTA-rIoNVoL35SupplementIs轴eNov嘲Ib盱2014三水箱控制虚拟实验平台的开发劳春萍1．2三水箱系统的数学模型三水箱系统是一个非线性耦合模型．系统的平衡方程和托里切利规则⋯如下。A警=Q(1)U‘式中：A为水箱横截面积；九为三个水箱总的水位变化量；p为所有流量的总和。Qi=A．s。s印(△^)(29l△^1)¨2(2)托里切利规则⋯中，sgIl(z)为