控制理论模块项目驱动实践报告
基于Labview的单容水箱液位控制系统
学院电气工程与自动化
专业班级自动化151班
学号
学生姓名
指导老师
时间2017623
f本文是基于Labview的单容水箱液位控制系统的设计过程涉及到Labview的应用、数据采集、水箱系统的建模、PID算法、液位的动态控制等一系列的知识。作为单容水箱液位的控制系统其模型为一阶惯性函数控制方式采用了PID算法。选用合适的器件设备、控制方案和算法能够最大限度地达到系统对调节时间、超调量、稳态精度等控制性能的要求。
Labview程序称为虚拟仪器VI拥有的整套工具可用于采集、分析、显示和存储数据以及解决用户在编写代码过程中可能出现的问题。本设计通过Labview输入控件和显示控件创建用户界面前面板。输入控件指旋钮、按钮、转盘等输入装置。显示控件指图形、指示灯等输出显示装置。结合数据采集卡的应用建立水箱惯性系统的模型。在水箱建模的基础上利用matlab仿真获得最优PID控制参数。前面板创建完毕后使用VI和结构控制前面板上水箱的输入电压通过NI数据采集卡采集液面高度反馈的电压从而实现对水箱液面高度的PID调节从而达到对一阶水箱的液位控制。
关键词
Labview水箱建模数据采集PID控制
f第一章绪论1
11设计背景及意义1
12设计目的1
13设计要求2
第二章系统总体设计3
21系统设计原理3
211水箱液位变化的原理3
212水箱液位控制的原理3
22水箱液位系统的控制模型4
第三章设计准备5
31硬件准备5
311水箱比例系数的调节5
312数据采集卡DAQ7
32软件安装8
321Labview的安装8
322DAQ的安装9
323PID控制器的安装10
第四章设计过程11
41水箱系统建模11
411水箱建模原理11
f412建模数据采集14
413数据处理17
414确定水箱参数19
42基于matlab的数据仿真20
43PID参数的选取21
431比例控制K21
432积分控制I23
433微分控制D23
434比例积分控制PI24
435比例积分微分控制PID24
436PID参数的确定25
第五章最终控制及调试26
51最终控制的Labview设计26
511PID控制前面板的绘制26
512PID控制程序框图的绘制27
513各模块的功能27
52调试28
致谢30
参考文献31
f第一章绪论
11设计背景及意义
大型水箱是很多公司生产过程中必不可少的部件它的性能和工作质量的优良不仅仅对生产有着巨大的影响而且也关系着生产的安全。在过去大量的对水箱操作是由相应的人员进行操作的这样的人工方式带来了很大的弊端比如水位的控制时刻监控水箱的环境夜间的监控等r