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
学号
专业自动化
班级自20113
指导教师
fff摘要
随着工业生产的飞速发展人们对生产过程的自动化控制水平、工业产品和服务产品质量的要求也越来高。每一个先进、实用控制算法和监测算法的出现都对工业生产具有积极有效的推动作用。然而当前的学术研究成果与实际生产应用技术水平并不是同步的通常情况下实际生产中大规模应用的算法要比理论方面的研究滞后几年甚至有的时候这种滞后相差几十年。这是目前控制领域所面临的最大问题究其根源主要在于理论研究尚缺乏实际背景的支持一旦应用于现场就会遇到各种各样的实际问题制约了其应用。本设计设计的课题是双容水箱的PID液位控制系统的仿真。在设计中主要针对双容水箱进行了研究和仿真。本文的主要内容包括对水箱的特性确定与实验曲线分析通过实验法建立了液位控制系统的水箱数学模型设计出了控制系统针对所选液位控制系统选择合适的PID算法。用MATLABSimuli
k建立液位控制系统调节器采用PID控制系统。通过仿真参数整定及各个参数的控制性能对所得到的仿真曲线进行分析总结了参数变化对系统性能的影响。
关键词MATLABPID控制液位系统仿真
f目录
第一章控制系统仿真概述2
11控制系统计算机仿真2
12控制系统的MATLAB计算与仿真2
第二章PID控制简介及其整定方法6
21PID控制简介6
211PID控制原理6
212PID控制算法7
22PID调节的各个环节及其调节过程8
221比例控制与其调节过程8
222比例积分调节9
223比例积分微分调节10
23PID控制的特点10
24PID参数整定方法11
第三章双容水箱液位控制系统设计12
31双容水箱结构12
32系统分析12
33双容水箱液位控制系统设计15
331双容水箱液位控制系统的simuli
k仿真图16
332双容水箱液位控制系统的simuli
k仿真波形17
第四章课程设计总结17
f第一章控制系统仿真概述
11控制系统计算机仿真
控制系统的计算机仿真是一门涉及控制理论、计算数学与计算机技术的综合性学科它的产生及发展差不多是与计算机的发明和发展同步进行的。控制系统的计算机仿真就是以控制系统的模型为基础采用教学模型代替实际的控制系统以计算机为工具对控制系统进行试验和研究的一种方法。控制系统计算机仿真的过程包含如下步骤
1建立控制系统的数学模型
系统的数学模型是指描述系统的输入、输出变量以及内部变量之间关系的数学表达式。系统数学模型的建立可采用解析法和试验法常见r