已阅读5页,还剩7页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
-,1,单容水箱系统建模及PID控制仿真,1、模型建立,在化工及工业锅炉自动控制系统中,有许多问题最终都可归结为“水箱系统”的液位控制问题。对“水箱系统”的液位控制问题进行认真和透彻的研究,对从事自动控制系统的工程技术人员来说,,具有很重要的意义,“水箱系统”液位控制系统的工艺过程原理如图1所示。,-,2,图1“水箱系统”的液位控制工艺过程原理图,图1中,入口处的阀门由一个调节器控制,以保持水位不变,出口处的阀门由外部操纵,可将其看成一个扰动量。,-,3,符号说明:Q1水箱流入量;Q2水箱流出量;A水箱截面积;u进水阀开度;f出水阀开度;h水箱液位高度;h0水箱初始液位高度;K1阀体流量比例系数。假设f不变,系统初始态为稳态,h0=2m,K1=10,A=10m。,-,4,由物料平衡得:Q1-Q2=Adh/dtQ1=K1uQ2=K1h代入方程得平衡方程:dh/dt=1/A(K1u-K1h)上式是一个非线性方程,如果水位保持在小范围内变化,我们可将上式线性化,首先把平衡方程改为增量形式。在稳定平衡状况下:0=1/A(Q10-Q20)将两式相减得方程增量形式:Q1-Q2=Adh/dtQ2=K1/(2h0)hQ1=K1u对式进行拉普拉斯变化得:Q1(s)-Q2(s)=sAH(s)=10sH(s)Q1(s)=K1U(s)=10U(s)Q2(s)=K1/(2h0)H(s)=3.1536H(s),-,5,所以“水箱系统”液位控制系统图,可以用图2表示。,图2“水箱系统”液位控制系统图,-,6,2、Simulink模型介绍,该模型的simulink仿真图,-,7,该模型各部分原件介绍:,阶跃信号发生器:用于产生阶跃信号,求和模块(Sum):用于对多路输入信号进行求和运算,并输出结果。,PID控制器:设置PID实现控制器与比例,积分和微分作用,Saturation饱和器:限制信号的范围,施加输入信号的上限和下限,-,8,增益器:对输入信号乘上一个常数增益,均匀分布随机信号器:Step生成一阶跃函数UniformRandomNumber生成均匀分布的随机数,积分器:对输入变量进行积分,示波器:显示波形,-,9,参数设置:将Gain,Gain1,Gain2的参数gain分别设置为3.536,10,0.1.改变PID控制器中的参数即可得到波形。,-,10,“水箱系统”液位控制系统在无调节器的情况下,过渡过程是一个非周期过程,是稳定的系统;调节时间较短,响应比较迅速,但是,该系统为一个有静差的系统。由图上可知,增大P调节可以相应的减小残差,比例作用,-,11,1.“水箱系统”的液位控制可以实现无静差,并且具有较好的动态过程控制;2.当I参数设置较大,即积分作用较强时,可以出现衰减振荡过程。通常对大多数的自动控制系统的动态过程,出现衰减振荡过程是人们所期望的,但如果仅对我们这次所探讨的系统而言,应该是衰减振荡过程动态性能不如非周期过程理想;3.本系统采用PI调节作用,对抗干扰性能的要求也能很好地满足,比例积分作用,-,12,比例P调节纯比例调节器是一种最简单的调节器,它对控制作用和扰动作用的响应都很快速。这种调节器的主要缺点是使系统有静差存在。比例调节的残差随比例带的加大而加大。积分I调节该调节的主要
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- GB/Z 271-2026安全与韧性业务连续性管理体系制定业务连续性计划和程序的指南
- T/ZKJXX 00030-2022水下侧扫声呐探测仪规范
- T/JGE 0060-2025江西绿色生态 小龙虾
- T/CNCA 100-2024煤炭企业绿色矿山标准体系建设指南
- T/CAV 007-2024 T/CAS 903-2024预防用疫苗临床试验现场选用指南
- T/CSMT YB024-2026机载被动腔气溶胶光谱仪校准方法
- GB/T 592-2026船用法兰铸铁止回阀
- 2025~2026学年广东省深圳市福田区北师大版六年级上册11月份月考数学试卷【附答案】
- 2026学年黑龙江省双城市六年级数学期末深度自测培优拓展题详细参考解析详细答案和解析
- PHP中级面试题及详细答案(企业真实版)
- GB/Z 271-2026安全与韧性业务连续性管理体系制定业务连续性计划和程序的指南
- 福建泉州德化县2026年专职网格员招聘考试试卷-含答案解析
- 2027届高三语文上学期全国各地名校9月模考病句修改汇编(含答案)
- 四川成都简阳市2026年四级城乡社区工作者招聘考试试卷-含答案解析
- 2026年中石油面试题题库附答案
- 2026年科研院所成果转化岗竞聘笔试真题附带答案
- FDE模式行业观察与实践
- 柴油发电机操作规程
- JBT 14445-2025 TYP系列变频调速三相永磁同步电动机技术规范及能效分级(机座号80~355)标准立项发展报告
- (正式版)T∕CSNAME 153-2025 沿海内河船舶智能航行感知系统设计要求
- 四川省2026年高职单招文化考试(中职类)语文试卷+答案
评论
0/150
提交评论