双容水箱液位控制系统仿真
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f内蒙古科技大学控制系统仿真课程设计说明书
题目:双容水箱液位控制系统仿真
学生姓名:任志江学号:1067112104专业:测控技术与仪器班级:测控101班指导教师:梁丽
f内蒙古科技大学控制系统仿真课程设计说明书
课程名称设计题目指导教师一、教学要求
梁丽
控制系统仿真
双容水箱液位控制系统仿真
时间
2012102920121102
1、学会收集和查阅资料,学会针对指定控制系统建立数学模型的方法;2、学会使用MatlabSimuli
k建模和仿真的方法;3、掌握控制器的设计方法,以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数
定值
FV101Qi
记
LT
104
Qoh
录双容水箱结构图
1、双容水箱逻辑结构上图所示。
水流入量Qi由调节阀u(FV101)控制,流出量Qo则由用户通过负载阀R来改变,被调量为下水箱水位h,分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。2、对某种型号的水箱,在某一平衡点附近,建立其线性化模型,其中各参数分别为:T180s,
T280s,K1KuR11,K2R2R11,18s22s。
三、设计要求及成果
1、分析系统,根据物料平衡原理(即液位平衡状态下,流出量必然等于流入量)和给出的参数推导系统的数学模型;2、将数学模型转变为仿真模型,并用MatlabSimuli
k实现求其动态响应;3、设计合理的控制器(控制算法)控制下水箱液位,使其尽量满足稳、准、快的要求;4、针对大滞后系统,可以用Simuli
k搭建带有Smith预估器的PID控制器,将该模块嵌入到控制系统中直接控制。并与第三步设计的控制器的控制效果进行比较;
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5、完成5000字左右的课程设计报告(包括设计原理、设计过程及结果分析几部分),要求给出设计的模型图和仿真曲线图。四、进度安排1、根据给定的参数或工程具体要求,收集和查阅资料(一天)2、MatlabSimuli
k建模(一天)3、控制系统设计与优化(两天)4、编写课程设计说明书(一天)五、评分标准1)工作态度(占10);2)基本技能的掌握程度(占20);3)方案的设计是否可行和优化40;4)课程设计技术设计书编写水平占30。分为优、良、中、合格、不合格五个等级。六、建议参考资料1、李国勇,控制系统数字仿真与CADM,北京:电子工业出版社,2003,92、王丹力,MATLAB控制系统设计仿真应用M,北京:中国电力出r