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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>

 

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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

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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>

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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

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PI

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PD

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PID

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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>

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下的动态特性,分析?/p>

程如?/p>

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所示?/p>

 

        3.

仿真及参数整?/p>

 

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龙源期刊?/p>

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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

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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>

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软件工具?/p>

PID

控制理论相结合,着重讨?/p>

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PID

控制?/p>

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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

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I

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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>

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反馈控制为策略,借助

matlab

软件,仿?/p>

PID

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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

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软件工具?/p>

PID

控制理论相结合,着重讨论了

PID

控制?/p>

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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

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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>

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,现分析在扰动液?/p>

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所示?/p>

 

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基于

PID

的单容水箱液位控制系统仿?/p>

 

作者:李小?/p>

 

梁志?/p>

 

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来源:《中国新技术新产品?/p>

2017

年第

01

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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>

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软件工具?/p>

PID

控制理论相结合,着重讨?/p>

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PID

控制?/p>

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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

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软件工具?/p>

PID

控制理论相结合,着重讨论了

PID

控制?/p>

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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>

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PID

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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>

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下的动态特性,分析?/p>

程如?/p>

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所示?/p>

 

        3.

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