龙源期刊?/p>
http://www.qikan.com.cn
基于
PID
的单容水箱液位控制系统仿?/p>
作者:李小?/p>
梁志?/p>
黄富?/p>
来源:《中国新技术新产品?/p>
2017
年第
01
?/p>
?/p>
要:在工业生产过程中,对于生产装置的温度、压力、液位等工艺变量的控制常采用
PID
。本文以单容水箱液位为控制目标,?/p>
matlab
软件工具?/p>
PID
控制理论相结合,着重讨?/p>
?/p>
PID
控制?/p>
matlab
软件里的建模、仿真及参数整定方法?/p>
关键词:
PID
;单闭环控制?/p>
MATLAB
中图分类号:
TP273
文献标识码:
A
0.
引言
PID
控制理论是工业自动化控制领域经典、成熟的控制思想,是理工科专业学生重要的?/p>
习内容?/p>
PID
控制是比例(
P
)、积分(
I
)、微分(
D
)三部作用的数学综合。因此,弄清
P
?/p>
I
?/p>
D
各自作用规律及对系统控制所贡献的比重(参数整定)是掌握
PID
控制思想的关键?/p>
本文将以单容水箱液位为控制目标,?/p>
PID
反馈控制为策略,借助
matlab
软件,仿?/p>
PID
?/p>
制的作用、调节规律?/p>
1.
总体设计方案
PID
单容水箱液位控制由控制器、执行调节器、被控对象、测量变送等部分构成闭环反馈
控制系统。本文将
matlab
软件工具?/p>
PID
控制理论相结合,着重讨论了
PID
控制?/p>
matlab
?/p>
件里的建模、仿真及参数整定方法;同时通过参数的调整仿真结果,认识
P
?/p>
PI
?/p>
PD
?/p>
PID
?/p>
制作用的规律?/p>
2.
单容水箱液位控制系统建模
本文探讨的是单容水箱的液位控制问题。为了能更好地选取控制方法和参数,有必要知?/p>
被控对象
?/p>
上水箱的结构和特性。由?/p>
1
可以知道,单容水箱的流量特性:水箱的出水量与水
压有关,而水压又与水位高度近乎成正比。这样,当水箱水位升高时,其出水量也在不断增
大。所以,若阀
V
开度适当,在不溢出的情况下,当水箱的进水量恒定不变时,水位的上升
速度将逐渐变慢,最终达到平衡。由此可见,单容水箱系统是一个自衡系统?/p>
设液?/p>
H
,扰动为
U
,水箱底面积?/p>
F
,现分析在扰动液?/p>
H
?/p>
U
下的动态特性,分析?/p>
程如?/p>
1
所示?/p>
3.
仿真及参数整?/p>