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过程控制仪表及系统-习题与思考题-解答05493
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过程控制仪表及系统-习题与思考题-解答05493
官方公共微信单容水箱液位定值PID数字控制系统
传统的水箱液位控制多采用包含手动控制方式的单回路控制,同时采用传统的指针式机械仪表来显示液位的当前值,如浮子式、磁电式、接近开关式、电容式、声波式等。而21世纪发展中的PID控制是一项先进的控制技术,即当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,这时应用PID控制技术最为方便,在单容水箱液位控制上具有良好的稳态性和动态性。一、PID数字控制系统对水箱水位的控制(一)控制流程图开始设置液位高度液位检测求e(k)=H-y(k)数字PID算法D/A转换器PWM功率放大器输出流量数字PID控制D/A转换器驱和动水电泵机水箱A/D转换器压力传感器r(t)e(t)-u(t)H图1流程图图2系统原理图(二)数字控制系统原理图图2为单容水箱单回路控制闭环系统。被控对象为单容水箱。控制器采用了工业过程控制中所采用的最广泛的控制器——PID控制器。通过计算机模拟PID控制规律直接变换得到的数字PID控...&
(本文共3页)
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()()3-1()**1*1H s R KG sQ s R C S T S===++(1)由此可知,水箱即为一阶惯性环节。2全局点目录文件建立在系统设置好以后,组态的第一步为建立点目录。根据需要,生成系统所需的I/O点和中间变量点如下所示。BEGIN_HEADVERSION OF CONFIGER 2.0PROJECT长沙电力职业技术学院DCSON 日AT 11:26:46END_HEADBEGIN_AX1,100,zjz001,惯性环节放大系数,DAS,℃,7.2,,zjz002,惯性环节时间常数,DAS,℃,7.2,1000,0……END_AXBEGIN_DX1,100,DI001,反馈,SCS,0,1……END_AX3水箱建模及测试3.1水箱建模选取EPid功能模块两块,如图2所示,使一模块除Ti外其它参数为零,此时就得到纯积分环节;另一模块除Kp外其它参数为零,得比例环节。为使其参...&
(本文共3页)
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在工业过程控制中,被控量通常有以下4种,即液位、压力、流量和温度。其中,液位不仅是工业过程中常见的参数,而且便于直接观察,容易测量。液位控制是工业中常见的过程控制,它对生产的影响不容忽视。对于液位控制系统,常规的PID控制虽采用固定的参数,却难以保证控制适应系统的参数变化和工作条件变化,难以得到理想效果;模糊控制具有对参数变化不敏感和鲁棒性强等特征[1]。单容液位控制系统具有非线性、滞后、耦合等特征,本文以该液位系统为研究对象,应用模糊控制理论对其进行控制研究。1单容水箱液位系统的结构单容水箱液位系统结构如图1所示。图1单容水箱液位系统原理图水箱液位控制系统由单容水箱液位系统本体和AD/DA数据采集卡等组成,可使计算机通过控制调节器设定液位值,入口处的阀门由1个调节器控制,保持水位不变;出口处的阀门接收D-A转换输出的信号,直接控制水箱。阀门对进水和泄水的控制依靠典型的自平衡系统。2模糊控制器的设计模糊控制器的输入为误差和误差变...&
(本文共3页)
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1引言在对双输入双输出控制系统的研究中，四容水箱是一个典型示例。其示意图如图1所示。它具有如下特点ll]。(l)水箱进出口管径能方便替换，可以模拟时变对象。(2)通过改变“”到“ou灿”4个出水口的管径，可方便模拟最小相位系统和非最小相位系统。其中，非最小相位系统(在s平面右半部有零点)由于祸合性更强，常规控制下往往需要降低增益，牺牲调节时间以此维持系统的稳定[2]。为了使系统性能更加理想，首先需要抑制回路之间的祸合。文献[3]采用传统解祸思路，在精确建模的基础上对水箱进行了解祸控制。但当系统为非最小相位系统时会因右半部的零点而发散。文献[4」给出了一种基于模型的动态矩阵控制法，能同时用于最小相位和非最小相位系统，并取得了优于PID的效果。文献〔5』尝试了用2个分散的模糊控制器去分别控制2个液位，但对2个液位控制回路之间的相互影响没有做细致研究。文献【6]在传统解祸矩阵的右侧增加了补偿矩阵，消除了直接用解祸策略带来的发散...&
(本文共4页)
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0引言当前,在运动控制及过程控制的应用中,PID控制器以其简单、可靠、易于实现的特点,仍然占据绝大多数。然而,在多数工业过程当中,控制对象普遍存在着纯滞后的现象,采用常规的PID控制通常不易取得良好的控制效果,致使系统产生明显的超调量和较长的调节时间,滞后严重时,甚至会破坏系统的稳定性[1-3]。双容水箱的液位控制是具有纯滞后的非线性耦合系统,是过程控制中的一种典型的控制对象,直接采用PID控制参数不容易整定且控制效果不理想。解耦控制在理论上可以解决很多耦合问题,但是由于实际系统的复杂度不同,很多实际系统的解耦矩阵无法实现;但是双容水箱的液位控制系统解耦矩阵比较容易实现。文中针对双容水箱的液位控制问题,首先采用解耦算法实现系统的解耦,然后再对液位采用PID控制算法进行控制,实验结果验证了该方法的有效性。1双容液位控制系统硬件结构1.1双容水箱液位控制实验装置介绍如图1所示,双容水箱液位控制实验装置主要由几个部分组成:上水箱、下水...&
(本文共3页)
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48|TechniquesofAutomation&Applications1引言液位控制是工业生产过程中常见环节。通过基于NetLinx网络的水箱液位控制系统,搭建了以ControlLogix系统为中心,以ControlLogix5561 PLC为控制器,以THJ-2水箱为控制对象,通过Ethernet上的P C机进行远程监控的系统。并针对实际应用,利用RSView32对上位机的人机监控进行设计,实验结果表明,该系统可为研究水箱液位控制系统的网络化控制提供实验基础。2系统NetLinx网络架构现场总线技术是指把单个分散的测量控制设备变成网络节点,以现场总线为纽带,把它们连接成可以相互沟通讯息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。在众现场总线中,具有代表性之一的是罗克韦尔自动化公司推出的工业网络体系:Netlinx三层网络架构,NetLinx体系结构中的各层网络的顶层协议均采用面向对象的控制与信息协议CIP。系统的结构如图1所...&
(本文共4页)
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1 INTRODUCTION The fuzzy systems have been successfully ap- plied in many fields [1], but it is difficult to establish accurate mathematical models for complex nonlinear systems [2]. Although typical fuzzy system has been widely used from theory to application, some recent studies have shown that its ability to deal with uncer- tainty is limited [3]. And a novel concept which is called type-2 fuzzy system has been st...&
(本文共5页)
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CNKI手机学问
有学问，才够权威！
出版：《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
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