液位控制系统翻译.doc

国际铁路杂志液位控制系统【刊 名】国际铁路杂志【出版日期】2008【期 号】3月离子马太，杜米特鲁波佩斯库，西普安卢普，千立露西布加勒斯特大学-控制和计算机科学系，罗马尼亚电子邮件：inion 3 home .ro1液位控制系统液体流动是由电动泵所控制的。这个过程是一个输入电压值介于0和10 V和输出是液位测量的超声波传感器。这个过程是非线性的，在一个代表点附近运作，它是近似的线性数学模型，。使用样本时间Te=5s时可获得近似的数学模型。重点提及的是设计一个数值，调节三个必须遵循的步骤：- 计算离散模型; - 性能规格; - 计算适当的控制算法 在这种情况下，下列的数值控制算法使用了电平控制：复位和PID与它的两种形式， PIDl和PID2 。这些算法有不同的表现形式，使学生将有机会对它们进行比较。首先将介绍RST算法，然后介绍PID算法，并对PID算法进行结构分析与第一种算法进行比较。首先将介绍PID算法2 PID算法数字PID算法来自抽样与所有适当的取样周期的连续的PID算法。数字PID控制器，只适合有、无纯滞后的过程模型的二阶传递函数。值得一提的是，一些数值PID控制器没有一个连续的等值。2.1 PIDl数值算法让我们考虑一下算法：一个连续的PID控制器的传递函数，算法由四个参量指定：K 比例作用;国际铁路杂志Ti 积分作用;Td - 微分作用;Td 被过滤的微分作用。有很多方法，可用于抽样该算法得到相同形式的数值控制器。可以看出， PIDl数值调节还有四个参数(rth r1 r2, s1)为连续形式。这种算法可以以结构复位形式被构造 T(q-1)=R(q-1 ) 。人们很容易地看到， PIDl是一个自由度算法。传递函数在闭环其中加入参数r(t)与输出y(i)，其中P(q-1)定义了在闭合回路的扰动作用。 PIDl算法中引入了新的零闭环多项式R(q-1)改变了形式。这种负面影响将部分消除了PID2算法。已经确定了复位算法现在是很容易计算PIDl参数（如果拒绝实现确定P (q-1)是没有改变） ，因为多项式R(q-1)和S(q-1)是相同的 3 。因为它可能会看到在未来的显卡的性能，PID1算法低于复位算法。2.2 PID2数值算法因为它注意到上述介绍的PIDl调节补充零闭环多项式T(q-1)=R(q-1)。如果多项式T(q-1)可以选择，这种不利是可部分消除的。确保以这种方式向一个单一的传递函数 3传递 。该区块的PID2电路图数值算法结构复位，该算法保证了优越的性能与PIDl比较相像。3复位数值算法对于任何控制系统有两个重要的目标定义： 1 。参考的跟踪; 2 。拒绝干扰 ;经典控制结构，只有一个自由度，具有很多的缺陷，它不能满足上述两个目标界定。因为它可能应注意此命令不考虑差异的范围和措施。这意味着，一些定义扰动抑制可能限制范围的追踪。如果多项式R(q-1)，过滤范围，所取代另一个多项式T(q-1)这将导致复位结构，两个自由的程度，接受不同形式的形式在跟踪和排斥34 。块复位结构的数值算法。闭环传递函数为：表现拒绝所规定的特征多项式P(q-1)获得了抽样二阶连续系统。多项式住宅R(q-1)和国际铁路杂志S(q-1)的结果解决下一个多项式方程：A(q-1)S(q-1)+ q-1B(q-1)R(q-1)= P(q-1) (4)跟踪性能控制由T(q-1)和参考过滤。多项式T(q-1)选择，使闭环转让统一（输出将遵循实行参考 * ） 。T(q-1)=P(q-1) (5)跟踪动力学可以由的多项式Bm(q-1)和Am(q-1)修改：多项式Bm，以及Am ，抽样结果也从二阶连续系统。因此，选择参数，将决定跟踪性能4 。框图的复位控制结构与筛选参考如下：该系统的跟踪性能，选择了二阶系统，I= 0.25 ， = 0.99的结果是：拒绝表现也给予了二阶系统：n= 2.5 ， = 0.8 。特征多项式的两极分配方法，将成为：P(q-1)=1 - 1.2807q-1 + 0.4493q-2 (6)解决系统（4）和应用（5）计算的结果如下：R(q-1)=5.1232 - 6.5q-1 + 2.0516q-2 (7)S(q-1) = 1 - 11.432q-1 + 0.4321q-2 (8)T(q-1)=6.3423 - 9.281q-1 + 3.6137q-2 (9)4虚拟实验本文提出的实验是“识别和控制系统” ，是由控制和计算机科学系的四年级学生控制。该实验室的目的是培养学生的实践活动中的系统辨识与数值过程控制。在这一部分的实践活动的学生有可能控制水平流体从容器的测试不同类型的数值算法。图中的IO是一个形象的一级控制教学平台。实验室的活动。在虚拟版本,结构分为两部分。在第一部分中的学生实行开放式回路识别研究过程，在场的学生必须进入实验室。实验室的第二个部分在辨认数值控制的过程，包括通过测试各种各样的算法。 ，测试各种算法。本节规定的实验室存在的学生在实验室里是不是强制性的，因为活动可以从任何地方开展的与互联网连接。虚拟实验是由两个部分组成：硬件和软件结构。国际铁路杂志4.1硬件结构这个实验室是由硬件结构组成的：- 一个采集板与模拟到数字和数模转换器的获得和发送数据的过程;- IBM公司的PC兼容的奔腾II - 350 MHz处理器和64兆字节的RAM ，其中包含采 集板; - 摄像机实时图像广播; - 惠普LH3服务器的互联网连接4.2软件结构该软件所形成的结构，以子系统允许进入教学平台，地方以及遥远-使用互联网，因为它可以观察图10 ：第一子系统代表编写程序实验室Windows/CVI的。它运行的计算机上连接到该进程，并允许直接本地接入平台。该应用软件是一项门的数据，进入下一个的进程。第二子系统是一个客户端服务器应用程序的保证遥远的相互作用的过程 。4.2.1本地访问该计划的本地接入使用实验室创建的Windows / CVI，它是一个独立的应用，并且它是本地接入的平台通向遥远的一种独立应用。这项计划使这一进程方面分别获取和发送数据的。该数据通过互联网进一步发送到客户端。当地的应用保证了业务平台，如： -参考变化; -自动/手动制度的变化; -手册命令; -算法配置。为方便使用，提出地方节目有图像用户界面（ GUI ）。4.2.2远程访问远程通信的基础是客户端服务器应用。 定义建筑学被描述的一些关键词如下：服务器-接受请求并对连接到他的客户提供服务5。对于本实验的服务器是一个国际铁路杂志用Java编写的程序运行在惠普LH3服务器计算机。自己的服务器连接到本地的应用，并成为代理的客户端连接到他。该服务器是多线程程序运行的背景和定期数据传送状态的进程，以客户。从理论上说，它可能接受无限编码客户连接，但是数字由软件限制维护表现的某一水平。客户端-软件实体发送请求到服务器并处理收到的数据作为答案 5 。对于本实验的客户端是一个Java