单容水箱液位控制系统设计

单容水箱液位控制

系统设计2020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。分类号密级UDC过程控制系统设计作业单容水箱液位控制系统设计学生姓名xxxxxx学号xxxxxxxxxxxx任课教师xxxx院、系、中心工程学院自动化及测控系专业年级xxxx级自动化提交日期10月日中国海洋大学2020年4月19日

文档仅供参考，不当之处，请联系改正。文档历史厅P说明编制人版本号编制日期1文档创立xxWord.10.222水箱建模xxWord.11.103P、I设计及仿真xxWord.11.154PI、PID设计及仿真xxWord.11.235单闭环修改xxWord.12.16审级设计及仿真xxWord.12.117审级设计及仿真xxWord.12.258审级修改xxWord.12.279前馈设计及仿真xxWord.12.2810实验报告xxWord.12.2911实验报告xxWord.12.3012总结、摘要及参考文献xxWord.12.302020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。单容水箱液位控制系统设计摘要本论文以单容水箱为被控对象，给出了单闭环控制系统、用级控制系统和前馈反馈控制系统的设计方案，实现对水箱液位的控制。本论文还针对每种控制系统，在Matlab的Simulink中建立仿真模型进行仿真，得到仿真曲线，而且利用仿真曲线分析控制系统的性能，例如最大动态偏差、调节时间、衰减率和积分性能指标IAE等。单闭环控制系统的设计包括P、I、PI和PID的设计。本文分别经过衰减频率特性法（理论整定法）和衰减曲线法（工程整定法）对控制器参数进行了整定。本论文还经过比较各控制系统的仿真曲线和系统性能指标，对各种控制系统设计方案进行了比较，发现审级控制和前馈反馈控制可提高系统性能。关键词：PID；用级；前馈反馈；参数整定；Simulink2020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。DesignonWaterLevelControlinaTankAbstractThisthesisprovidesdesignmethodsofsingleclosed-loopcontrolsystem,cascadecontrolsystemandfeedforwardcontrolsystemaboutthecontrolledobjectasinglewatertank,anditachievesthegoalofcontrollinglevel.Foreverykindofcontrolsystem,simulationmodelisestablishedbyusingsimulationtoolMatlab,simulationcurvescananalysistheperformanceofcontrolsystem,suchasthemaximumpercentovershoot,settlingtime,attenuationrateandIAE.Thedesignofsingleclosed-loopcontrolsystemincludesdesignsofP,I,PIandPID.Thecontrollerparameteristunedbyfrequencyresponseofattenuationrateandtheattenuationcurve.Allthecontroldesignmethodsincludedarecomparedbysimulationcurvesandperformanceindexesandwefinallyfindthatcascadecontrolandfeedforwardcontrolareabletoimprovesysteirisperform