智能化流量控制系统设计要点
2024年水闸设计要点及方法总结
2024年水闸设计要点及方法总结____年的水闸设计要点及方法总结一、引言水闸的设计是将水流量调控和水位控制的关键设施，对于水利基础设施的建设和管理具有重要意义。
随着技术的进步和社会的发展，____年的水闸设计将面临更高的要求和挑战。
本文将总结____年水闸设计的要点及方法，探讨如何更好地满足人们对水闸功能的需求。
二、____年水闸设计要点1. 高效节能：随着全球资源的稀缺和环境污染的加剧，____年的水闸设计应注重节能和减排。
采用智能控制系统和新能源技术，优化水闸的运行方式，提高能源利用率。
2. 自动化和智能化：随着信息技术和自动化技术的发展，____年的水闸设计应注重自动化和智能化。
通过传感器、遥控和自动控制系统实现水流量、水位和水质监测，实现水闸的自动化运行和智能管理。
3. 抗灾能力：____年的水闸设计应具备较强的抗灾能力。
考虑到气候变化和自然灾害的影响，水闸应考虑抗洪、防风、抗地震等能力，保障水闸在极端天气和自然灾害中的正常运行。
4. 环保可持续性：____年的水闸设计要注重环保和可持续性。
采用生态修复、河道治理等措施，保护水闸周边的生态环境；同时，考虑水闸对周边环境的影响，减少对水生态系统的破坏。
5. 多功能性：____年的水闸设计应注重多功能性。
除了调控水流量和水位的基本功能外，水闸还可以考虑兼具发电、供水、灌溉等功能，提高水闸的综合效益。
三、____年水闸设计方法1. 综合规划和设计：____年的水闸设计应从整体上考虑水闸的功能和需求，采用综合规划和设计的方法。
通过调查研究，确定水闸的位置、型式和规模，合理规划水流量和水位的控制范围。
2. 优化工艺和设备：____年的水闸设计应注重工艺和设备的优化。
通过模拟和仿真技术，优化水闸的结构和流动特性，提高水闸的运行效率和安全性。
3. 引进新技术和材料：____年的水闸设计应引进新技术和材料。
如采用新型防洪闸门、自动控制系统和新材料等，提高水闸的性能和可靠性，降低维护成本。
基于人工智能的智慧交通控制系统设计
基于人工智能的智慧交通控制系统设计智慧交通控制系统是一种基于人工智能技术的创新解决方案，旨在提升城市道路交通的效率、安全性和可持续性。
该系统利用先进的传感器、数据分析和智能算法来优化交通流量，减少拥堵、事故和排放量，同时提升出行体验。
一、智慧交通控制系统的基本原理智慧交通控制系统基于人工智能技术，借助于大数据和云计算的支持，通过以下几个方面进行设计和实现：1. 数据收集与感知技术：系统使用各种传感器和监控设备，如摄像头、雷达、地磁传感器等，实时监测和感知交通状况。
通过收集车辆数量、速度、流量等数据，系统能够准确把握交通状况，并及时作出相应调控。
2. 数据分析与处理：系统利用人工智能算法对收集到的数据进行分析和处理。
通过计算机视觉、机器学习和深度学习等技术，系统能够准确识别交通标志、车辆类型、行驶轨迹等信息，进一步优化交通流量控制。
3. 交通流量优化：系统根据实时交通数据和预测模型，利用优化算法对道路交通进行智能调度。
通过动态调整信号灯时间、路口优先级等措施，系统能够最大程度地减少拥堵，提高道路通行能力。
4. 出行推荐与导航：系统可以根据用户的出行需求和交通状况，为用户提供最佳出行方案。
通过结合实时交通数据和个性化偏好，用户可以得到精确的出行时间、路线推荐和交通提示，从而提升出行效率和体验。
二、智慧交通控制系统的应用场景智慧交通控制系统广泛应用于城市道路交通管理和交通设施优化，涵盖以下几个方面：1. 交通信号控制：系统可以实时调整信号灯的时长和序列，根据交通状况改变红绿灯比例，以最优化交通流量和缓解拥堵。
2. 公交优先策略：通过智能识别公交车辆并优先调控信号灯，减少公交车在路上的停留时间，提高公交的运行效率和准点率。
3. 路况实时监测：系统可以实时监测道路上的交通状况，包括拥堵、事故、施工等情况，并及时通知交通管理中心和驾驶员，以便采取相应的措施。
4. 停车管理与导航：系统可以帮助用户找到最近的停车位，并提供实时的停车位置、价格、空余数量等信息，方便用户规划停车路线和时间。
智慧供水控制系统设计方案
智慧供水控制系统设计方案智慧供水控制系统是一种基于物联网技术的智能化供水管理系统，其主要目标是通过实时监测、分析和控制，提高供水效率、降低水资源浪费，并实现供水的智能化管理。
本文将提出一个智慧供水控制系统的设计方案，包括系统架构、核心功能和技术实现。
一、系统架构设计智慧供水控制系统的架构主要包括四个层次：感知层、传输层、数据处理层和应用层。
1.感知层：感知层是系统的底层基础，主要负责实时监测和采集供水过程中的各种数据信息，包括水质、水位、流量等。
可以使用传感器、水质检测仪器等设备进行数据采集。
2.传输层：传输层负责将感知层采集到的数据传输到数据处理层，可以采用无线通信技术，如WiFi、蓝牙、NB-IoT 等，确保数据的稳定传输。
3.数据处理层：数据处理层负责对传输过来的数据进行处理和分析，提取有用的信息，并进行数据挖掘和建模。
可以使用机器学习、人工智能等技术手段对数据进行处理，以便更好地理解供水过程，进行合理的决策。
4.应用层：应用层是智慧供水控制系统的最上层，主要负责控制和管理供水过程。
包括供水调度、供水策略制定、故障诊断和维修管理等。
可以利用人机交互界面实现对供水过程的监控和控制。
二、核心功能设计1.实时监测和预警：系统可以实时监测供水过程中的关键指标，如水质、水位、流量等，并设定阈值，一旦超过预设的阈值，系统会发出警报，提醒相关人员进行处理。
2.智能控制和调度：系统可以根据实时监测到的数据，自动调整供水流量和水质参数，以满足用户的需求，并实现供水过程的智能化控制和调度。
3.故障诊断和维修管理：系统可以通过分析数据和模型，检测供水设备的故障，并提供相应的故障诊断和维修管理方案，以减少故障对供水过程的影响。
4.数据分析和报表生成：系统可以对采集到的数据进行分析和挖掘，并生成相应的数据报表，以提供决策支持和优化供水过程。
三、技术实现1.硬件设备：使用传感器、水质检测仪器等设备进行数据采集，使用无线通信技术进行数据传输。
智能化系统技术方案
智能化系统技术⽅案⽬录1设计内容 (3)2系统总体设计说明 (3)3集成管理系统 (4)4综合布线系统 (11)4.1.1 系统概述 (11)4.1.2 需求分析 (11)4.1.3 设计原则 (11)4.1.4 设计依据 (12)4.1.5 系统设计 (12)4.1.6 产品主要技术参数 (16)4.1.7 综合布线系统环境要求................................... 错误！未定义书签。
5计算机⽹络系统. (21)5.1.1 系统概述 (21)5.1.2 系统设计 (21)5.1.3 系统功能及架构 (22)5.1.4 设备选型配置........................................... 错误！未定义书签。
产品特点 (25)产品规格 (27)6闭路电视监控系统 (33)6.1.1 需求分析 (33)6.1.2 系统架构 (33)6.1.1 系统概述............................................... 错误！未定义书签。
6.1.2 需求分析............................................... 错误！未定义书签。
6.1.3 系统架构............................................... 错误！未定义书签。
6.1.4 系统主要功能 (34)6.1.5 系统设计特点优点....................................... 错误！未定义书签。
6.1.6 系统设计特点优点 (35)6.1.7 系统主要设备技术性能 (36)7门禁管理系统 (46)7.1.1 系统概述 (46)7.1.2 系统设计............................................... 错误！未定义书签。
智能交通系统建设要点
智能交通系统建设要点随着城市化进程的加速和交通运输需求的不断增长，智能交通系统的建设已成为提升交通效率、保障交通安全、改善出行体验的关键举措。
智能交通系统是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
本文将探讨智能交通系统建设的几个要点。
一、基础设施建设智能交通系统的建设离不开完善的基础设施。
这包括道路网络的优化、交通信号设施的升级以及智能化监测设备的安装等。
首先，道路网络的规划和建设需要充分考虑交通流量的分布和预测，以确保道路的通行能力能够满足未来的需求。
合理设置车道数量、优化路口设计、建设高架桥和地下通道等措施，可以有效减少交通拥堵，提高道路的运行效率。
其次，交通信号设施的智能化升级是关键之一。
传统的定时交通信号灯往往不能根据实时交通流量进行灵活调整，容易导致道路资源的浪费。
智能交通信号灯系统则可以通过传感器和摄像头采集交通数据，实时分析交通状况，并自动调整信号灯的时长，实现交通信号的优化控制，提高路口的通行能力。
再者，智能化监测设备的广泛安装对于获取准确的交通数据至关重要。
例如，安装在道路上的车辆检测器可以实时监测车流量、车速等信息；高清摄像头可以用于识别车牌号码、抓拍交通违法行为；气象传感器可以收集天气状况数据，为交通管理提供决策依据。
二、数据采集与处理准确、全面的数据采集是智能交通系统有效运行的基础。
通过各种传感器、摄像头、GPS 设备等采集到的交通数据，需要进行有效的处理和分析，才能转化为有价值的信息。
数据采集应涵盖多个方面，包括车辆的位置、速度、行驶轨迹，道路的拥堵情况，交通事故的发生地点和时间等。
同时，还应考虑不同数据源的融合，如来自交通管理部门、公交公司、出租车公司以及互联网地图等的数据，以获取更全面、准确的交通态势感知。
在数据处理方面，需要运用先进的数据处理技术和算法，对采集到的海量数据进行清洗、筛选、整合和分析。
智能化水处理系统设计与优化
智能化水处理系统设计与优化智能化水处理系统的设计与优化是为了解决当前水资源紧缺和水污染严重的问题，提高水资源利用效率和水质净化效果。
本文将从系统设计、工艺优化和智能化控制三个方面进行探讨，以期为实现水资源的可持续利用和水环境的良性循环提供科学的指导和策略。
一、系统设计智能化水处理系统的设计需要考虑各种水源特点和处理目标，包括原水水质、水量、以及对水质的要求等。
根据实际情况，可以选择不同的处理工艺，如过滤、沉淀、吸附等，以最大程度地达到净化水质的目的。
此外，还需要考虑系统的处理能力、运维成本和可持续性等因素。
设计合理的系统结构和工艺流程，可以提高系统的整体效能和稳定性，并减少资源浪费与损耗。
二、工艺优化智能化水处理系统的工艺优化是提高水处理效果和降低运营成本的关键。
通过分析水处理过程中的各种环节和工艺参数，可以逐步优化和改进，使得系统达到最佳运行状态。
首先，可以通过优化药剂投加量和投加时机，以提高絮凝剂和消毒剂的利用率和效果。
其次，合理控制反冲洗和清洗周期，减少膜污染和膜阻力的积累，从而提高膜过滤的稳定性和效率。
此外，还可以利用先进的膜分离技术，如反渗透和纳滤技术，提高水处理效果，减少能耗和废水排放。
三、智能化控制智能化控制是实现水处理系统优化和自动化运行的关键。
通过引入传感器、自动化仪器和智能控制系统，可以实现对水质、流量、温度等参数的实时监测和数据分析，从而提高系统的稳定性和效能。
智能化控制系统可以根据实际情况灵活调整工艺参数和控制策略，实现最优的运行方式。
此外，还可以利用大数据分析和人工智能技术，建立模型和预测算法，提前预测和解决系统故障，提高维修效率和降低维修成本。
综上所述，智能化水处理系统的设计与优化是为了解决水资源短缺和水污染问题，提高水资源利用效率和水质净化效果的关键。
通过合理的系统设计、工艺优化和智能化控制，可以提高系统的整体效能和稳定性，并减少运维成本。
同时，智能化水处理系统也为实现水资源的可持续利用和水环境的良性循环提供了有力的保障和支持。
智能水闸控制系统的设计与实现
智能水闸控制系统的设计与实现随着社会发展和技术进步，各行各业都在向智能化方向发展，水闸控制系统也不例外。
智能水闸控制系统可以实现对水闸的自动化、智能化控制，提升水利工程的运行效率和安全性。
本文将介绍智能水闸控制系统的设计与实现。
一、智能水闸控制系统的需求分析在设计智能水闸控制系统时，需要先进行需求分析。
需求分析是确定系统所需要提供哪些功能和特性的过程，以满足用户的实际需求。
智能水闸控制系统的主要需求包括：1.水位测量和监控。
通过水位传感器实时监测水闸水位并提供实时报警功能，当水位异常时及时发出报警声音或短信通知。
2.闸门开、关控制。
通过控制闸门的开、关状态，来调整水位及水流量。
闸门开、关的控制需要精确控制，避免因控制不当导致的水位变化太大或者水流量变化过快，对水利工程造成不必要的损害。
3.紧急停机功能。
在紧急情况下，需要通过汇总控制器或者手动开关对系统进行紧急停机。
4.数据分析和报告输出。
对系统所采集的数据进行汇总和分析，并支持输出报告和图表等格式，帮助操作人员快速准确地判断系统工作状态。
二、智能水闸控制系统的系统设计在确定智能水闸控制系统所需要提供哪些功能和特性后，需要进行系统设计。
系统设计是将功能需求转化为系统设计方案，包括系统结构设计、软硬件设备选择、接口协议确定等。
智能水闸控制系统的系统设计包括：1.硬件设计。
智能水闸控制系统硬件主要包括水位传感器、流量计、电气控制器、信号传输模块等。
2.软件设计。
智能水闸控制系统的软件主要包括程序设计、算法优化、界面设计等。
3.接口协议设计。
智能水闸控制系统需要与其他系统进行交互，需要选择合适的通信协议以及接口设计。
三、智能水闸控制系统的实现在经过系统设计后，需要进行系统实现。
系统实现是指将系统设计方案转化为实际的硬件和软件系统。
智能水闸控制系统的实现主要包括：1.硬件系统的实现。
将设计好的硬件系统进行制作、调试和测试，保证硬件系统能够正常工作。
2.软件系统的实现。
道路交通流量控制系统工程设计方案
道路交通流量控制系统工程设计方案城市化进程加快，使得道路交通流量问题逐渐显露，影响着人们的出行效率和生活质量。
为了解决这个问题，道路交通流量控制系统应运而生，它不仅可以优化交通流量，还能提高道路的通行能力，提升交通安全性。
接下来将详细探讨这一系统的设计方案。
系统设计目标在进行交通流量控制系统设计时，明确设计目标十分重要。
系统的基本目标包括：减少交通拥堵、提高道路通行效率、保障交通安全、实现交通信息的实时监控与管理。
根据城市交通的特点和需求，这些目标需要结合实际情况做出相应调整。
需求分析在开始设计之前，需求分析是必不可少的环节。
需考虑本地区的交通流量特征、车流组成、交通事故发生频率以及每个交叉路口的流动情况。
通过对实地调研的数据收集，并结合历史记录，可以有效评估交通流量的变化规律。
本区域的交通流量通常会在高峰时段出现明显波动，因此智能化的流量监控十分必要，通过感应器、摄像头等设备实时收集数据，并进行分析，为制定合理的控制策略奠定基础。
技术选型在工程设计中，技术选型对系统的稳定性及其运行效率至关重要。
应考虑采用先进的传感器技术，比如光纤传感器或雷达探测装置，实时监测车辆的流动。
系统应具备一定的智能化水平，通过数据挖掘和机器学习算法，优化交通信号配时。
需要明确的是，所有的设备和技术都应具备较高的兼容性，以便未来的升级和维护。
远程监控和操作功能也是必要的，便于交通管理部门进行实时监管和应急处理。
功能模块设计设计的交通流量控制系统可划分为多个功能模块，以实现不同的控制和监测目标。
实时监控模块这个模块主要负责收集来自传感器与摄像头的数据，并进行处理。
它支持图像处理、数据分析，必须具备快速反应能力，从而及时应对突发情况。
例如，系统可以根据实时流量数据调整信号灯的配时，避免因信号灯与车流不匹配而造成的拥堵。
数据分析模块通过对收集到的数据进行深度分析，可以识别出流量高峰及其分布特征。
利用这些分析结果，可以形成科学的交通预测，为决策提供依据。
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东北大学秦皇岛分校控制工程学院《过程控制系统》课程设计设计题目：智能化流量控制系统设计学生：专业：班级学号：指导教师：设计时间：2013.7. 1-2013.7.6目录一. 设计任务 (3)二．前言 (3)四．系统硬件设计 (5)4.1 设备的选型 (5)4.1.1 控制器的选型 (5)4.1.2变频器的选型 (6)4.1.3流量传感器变送器的选型 (6)4.2 硬件电路 (7)五．软件设计 (8)5.1 控制规律的选择 (8)5.2 MATLAB 仿真 (8)5.2.1 传递函数的确定 (8)5.2.2 采用数字PID控制的系统框图 (9)5.2.3 基于临界比例度法的PID参数整定 (9)5.3程序编写 (12)六．结束语 (16)七．参考文献 (17)附页.Matlab 仿真程序及原始图表 (17)一.设计任务1、系统构成：系统主要由流量传感器，PLC控制系统、对象、执行器（查找资料自己选择）等组成。
传感器、对象、控制器、执行器可查找资料自行选择，控制器选择PLC为控制器。
PLC类型自选。
2、写出流量测量与控制过程，绘制流量控制系统组成框图。
3、系统硬件电路设计自选。
4、编制流量测量控制程序：软件采用模块化程序结构设计，由流量采集程序、流量校准程序、流量控制程序等部分组成二．前言本课程设计来源于工业工程中对于流量的监测和控制过程，其目的是利用PLC来实现过程自动控制。
目前，PLC使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制，应用领域极为广泛，涉及到所有与自动检测、自动化控制有关的工业及民用领域。
PLC 通过模拟量I/O模块和A/D、D/A模块实现模拟量与数字量之间的转换，并对模拟量进行闭环控制。
三．系统控制方案设计图3.1 控制系统工艺流程图如图3.1所示为智能化流量控制系统的工艺流程图，要求实现对管道中水流量的控制，该系统只有一个过程参数即管道的水流量，故可采用单回路控制系统实现控制要求。
该控制系统中，被控量为水的流量，控制量为水泵电机的转速，控制器选用PLC和变频器,传感变送器选用电磁流量传感器，执行器选用水泵电机。
根据工艺流程图画出系统框图，即图3.2。
图3.2系统框图从上图看出，该控制系统分为：①控制机构；②信号检测变送机构；③执行机构(l)控制机构：本系统的控制机构包括控制器(PLC)和变频器两个部分。
控制器是整个流量控制系统的核心。
将来自流量传感变送器的测量值与给定值相比较后产生的偏差进行一定规律（PID控制规律）的运算，并输出统一标准信号, 去控制执行机构的动作，以实现对过程量的自动控制。
变频器可以通过RS-485通信协议和接口直接与西门子PLC相连，便于设备之间的通信，通过变频调速器和接触器对执行机构(即水泵电机)进行控制；使用变频器的作用就是为了调速，并降低启动电流。
变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。
变频器是对水泵电机进行转速控制的单元，其跟踪控制器送来的控制信号改变水泵电机的转速控制(2) 信号检测变送机构：在系统控制过程中传感变送器选用电磁流量传感器将工业生产过程参数经检测变送单元转化为标准信号，需要检测的信号包括管道水流量信号，其中水流量信号是本控制系统的主要反馈信号。
该信号是模拟信号，在模拟仪表中，标准信号通常采用4-20mA、0-10mA电流信号、1-5V电压信号、或者20-100kPa气压信号。
读入PLC时，需对输入的信号进行A/D转换。
(3) 执行机构：执行机构由水泵和电机组成，即把水泵与电动机直接连接在一起，但不需要传动轴。
它具有结构简单，体积小，重量轻，安装、运行成本低，维护方便，节能效果好，噪音低的有点。
它用于将水供入管道，通过变频器改变电机的转速，以达到控制管道水流量的目的。
智能化流量控制系统以供水出口管道水流量为控制目标，在控制上实现出口管道的实际流量跟随设定的水流量。
水流量的设定值可以是一个定值，也可以是一个时间分段函数，在每一个时段内是一个常数。
四．系统硬件设计4.1 设备的选型设计硬件选型的部分有：控制器、变频器、水泵、流量传感变送器。
4.1.1 控制器的选型PLC控制器具有抗干扰能力强，扩展模块组合方便、编程简单等优点，故该控制系统采用PLC作为控制器。
由于水流量自动控制系统控制设备相对较少，因此，我们选用西门子S7-200系列PLC，该系列PLC结构紧凑，价格低廉，具有较高的性价比，广泛适用于一些小型控制系统。
S7-200系列PLC可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用.根据控制系统实际所需端子数目，并考虑PLC端子数目要有一定的预留量，因此，CPU选用西门子CPU 224，其开关量输出为10点，输出形式为AC220V继电器输出；开关量输入为14点，输入形式为+24V直流输入。
由于实际中需要模拟量输入点1个，模拟量输出点1个，所以需要选择扩展模块。
S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数。
模拟量扩展模块选用EM 235，该模块有4个模拟量输入通道，1个模拟量输出通道。
4.1.2变频器的选型选择Siemens MicroMaster440变频器，便于S7-200PLC和变频器之间的通信。
该系列变频器专适用于三相交流电动机调速，由微处理器控制，采用绝缘栅双极型晶体管作为功率输出器件，具有很高的运行可靠性和很强的功能。
MicroMaster440变频器的输入信号为380V 交流电压，输出功率为0.75~90KW，适用于大功率高要求超所。
该变频器的优点：①其输出信号能作为75KW的水泵电机的输入信号。
②该变频器可以通过RS-485通信协议和接口直接与西门子PLC相连，更便于设备之间的通信。
4.1.3流量传感器变送器的选型流量传感器器用于检测管道中的水流量，通常安装在的出水口，流量转换器是将水管中的水流量的变化转变为4~20mA的模拟量信号，作为A/D转换模块的输入，选型时，为减少传输过程中的干扰与损耗，我们采用4~20mA输出流量转换器。
根据上述分析，本课设中选用电磁流量传感器SHLDZ、电磁流量转换器SHLDZ—1实现流量的检测、显示和变送。
流量表测量范围0—0.6m3/h，精度1.0。
转换器输出4~20mA 电流信号，该模拟信号经A/D转换模后读入并与设定值进行比较，将比较后的偏差值进行PID运算，再将运算后的数字信号通过D/A转换模块转换成模拟信号，送给与CPU224连接模拟量模块EM235，作为PID调节的反馈电信号。
4.1.4执行器的选型水泵电机的选型基本原则：①确保平稳运行；②选用的电机必须与系统用水量的变化幅度相匹配，则电机经常处于高效区运行，以求取得较好的节能效果。
本课设的要求为：电机额定功率0.37KW,额定转速为2800r/min。
根据本设计要求确定采用1台SFL低转速低噪音多级离心水泵电机（电机功率0.37KW）。
SFL型低噪音生活给水泵在外壳、轴上采用不锈钢材质，叶轮、导叶采用铸造件，经过静电喷塑处理，效率可提高5%以上；采用低噪音电机，机械密封，前端配有泄压保护装置，噪声更低(室外噪音60dB)、磨损小、寿命更长；下轴承采用柔性耐磨轴承，噪音低，寿命长；采用低进低出的结构设计，水力模型先进，性能更可靠。
它可以输送清水及理化性质类似于水的无颗粒、无杂质不挥发、弱腐蚀介质，一般用在城市给排水、锅炉给水、空调冷却系统、消防给水等。
4.2 硬件电路1.11.)(-++-+=z z Ts N N D z z T I P z Y s五．软件设计5.1 控制规律的选择PID 控制是控制系统中技术成熟、应用最广泛的控制方式。
它具有理论成熟，算法简单，控制效果好，易于为人们熟悉和掌握等优点。
本控制系统采用离散PID 控制规律。
位置型离散PID 控制规律表达式如下:式中：Kp 为比例系数；Ti 为积分时间常数；Td 为微分时间常数。
(1) 比例环节：快速调节有余差，P 过大，系统稳定性会变差 。
(2) 积分环节：表明控制器的输出与偏差持续的时间有关。
积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。
积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti ，Ti 越大，积分作用越弱，易引起系统超调量加大，反之则越强，易引起系统振荡。
(3) 微分环节：改善动态性能，超前调节，预测功能。
微分调节器不能单独作用。
5.2 MATLAB 仿真5.2.1 传递函数的确定用MA TLAB 中的Simulink 仿真该控制系统，整定PID 参数。
由于用Simulink 仿真需要知道各环节传递函数，经查资料，找到变频器，水泵电机，管道传递函数近似分别为：15.05+s ，14.03.0+s ， 1.0)1(1.0+--s s 。
传感器传递函数为1。
在Matlab 中采用c2d 函数将各环节传递函数离散化，转化为差分方程。
分别依次为：8187.09063.0-z ，7788.006636.0-z ，)99.0()1.1(1.0---z z 。
传感器的离散传递函数仍为1。
当不加任何控制器时，系统的单位阶跃响应曲线如下图3所示：图5.1无控制器时阶跃响应曲线5.2.2 采用数字PID控制的系统框图由于采用PLC控制，所以采用离散PID控制。
框图如下图所示图5.2Simulink仿真框图（离散化PID）5.2.3 基于临界比例度法的PID参数整定临界比例度法整定离散PID参数的仿真数字PID的表达式为步骤概括：/1，（1）利用开环连续传递函数的根轨迹图或劳斯定理求取系统等幅振荡时（此时P=kI=0，D=0）的临界比例度k δ和临界振荡周期K T ；（2）根据临界比例度法整定参数的经验算式表，求出PID 控制器理论上的最佳参数值；（3）如果按以上参数整定，系统的超调量、调节时间等性能指标还不符合要求，则要根据P 、I 、D 参数大小对系统的影响，做适当改变，以提高PID 控制器的调节质量。
具体仿真方法：先令I=0，D=0，采样周期取较小的值即 Ts=0.001，调整P ，使阶跃响应曲线等幅振荡，可知，当临界比例K=5.27时，响应曲线等幅振荡，响应曲线如下图5.2所示：图5.2等幅振荡曲线求得振荡周期Tk=67.3取控制精度为1.50，查表计算得317.027.567.167.1=÷=⨯=K δδ65.333.675.05.0=⨯==K I T T42.865.3325.025.0=⨯==I D T T对应该仿真模块：155.3=P ，030.0/1==I T I ，42.8==D T D然后根据实际响应曲线调整参数(二次整定)为： P=3.0 ，I=0.025，D=0.01对应333.0=δ，40=I T ，01.0=D T 对应单位阶跃响应曲线如下所示：图5.3二次整定单位阶跃响应曲线由图5.3估算得： 响应超调量为15.3%，3%误差带调节时间4.7s ，所以调节质量较好。