水箱液位控制系统
水箱液位自动控制系统工作原理

水箱液位自动控制系统工作原理引言水箱液位自动控制系统是一种常见的自动化控制系统。
本文将对水箱液位自动控制系统的工作原理进行详细的介绍和探讨。
其中包括传感器的使用、控制器的设计以及执行器的操作等方面。
传感器水箱液位传感器是水箱液位自动控制系统的核心组件之一。
传感器通过测量水箱中的液位高度来获取相应的液位信息。
常见的液位传感器包括浮球式液位传感器和压力式液位传感器。
浮球式液位传感器浮球式液位传感器利用浮球的浮力来测量液位。
当液位上升时,浮球会随之上升;当液位下降时,浮球也会下降。
传感器通过检测浮球的位置来确定液位的高度。
压力式液位传感器压力式液位传感器通过测量液体对传感器的压力来确定液位的高度。
当液位上升时,液体对传感器的压力增加;当液位下降时,压力减小。
传感器通过检测液体对传感器的压力变化来确定液位的高度。
控制器控制器是水箱液位自动控制系统的另一个重要组成部分。
控制器根据传感器提供的液位信息,判断水箱液位是否在设定范围之内,然后发出相应的控制信号。
PID控制器PID控制器是一种常用的控制器类型。
它根据当前的偏差以及偏差的变化率来调整输出信号,使得系统的输出能够稳定在设定值附近。
PID控制器由比例项、积分项和微分项组成,分别对应于当前偏差、累积偏差和变化率。
控制信号控制信号是控制器向执行器发送的命令信号,用于控制水箱液位的变化。
通过调整控制信号的大小和方向,控制器可以实现水箱液位的自动上升和下降。
执行器执行器是控制水箱液位的关键部件。
执行器根据控制器发出的命令信号,调整水箱进水和排水的流量,从而实现水箱液位的自动控制。
电动阀门电动阀门是一种常用的执行器类型。
它通过电动机驱动阀门的开闭,从而调节水箱的进水和排水流量。
控制器通过控制电动阀门的开度,使得水箱液位保持在设定范围之内。
水泵水泵也是一种常见的执行器类型。
它通过驱动液体流动来调节水箱的液位。
控制器根据液位信息,调整水泵的工作状态,从而实现水箱液位的自动控制。
基于PLC水箱液位控制系统毕业设计

基于PLC水箱液位控制系统毕业设计水箱液位控制系统是一种常见的自动化控制系统,通过控制水位的高低来实现水箱中水的供应与排放。
该系统常用于水处理、供水系统、工业生产等领域。
本篇毕业设计将基于可编程逻辑控制器(PLC)来设计一个水箱液位控制系统。
PLC作为控制器,能够实现对水位的监测、控制和保护。
首先,本设计将使用传感器来监测水箱的液位。
液位传感器将放置在水箱内部,在不同的液位位置测量水的高度。
传感器将通过模拟信号将液位信息传输给PLC。
PLC将读取并处理传感器的信号,得到水箱的液位信息。
其次,PLC将根据液位信息来控制水泵的运行。
当水箱的液位低于一定的阈值时,PLC将启动水泵,从水源处将水注入到水箱中。
当液位达到一定的高度时,PLC将关闭水泵,停止水的注入。
通过控制水泵的启动和停止,系统可以实现自动补水,从而保持水箱的水位在一个恰当的范围内。
此外,本系统还将具备一定的保护功能。
当水箱液位过高或过低时,PLC将触发报警装置,以便及时采取措施解决问题。
同时,系统将设置相应的安全控制,以防止水泵出现过载或短路等故障。
为了实现PLC控制系统的功能,本设计将使用PLC编程软件进行程序的编写和调试。
程序将根据液位传感器的输入信号,进行逻辑判断和控制指令的输出。
同时,本设计将与水泵、报警装置等硬件进行连接,以实现实际的控制功能。
最后,本设计将进行系统的仿真和调试。
通过模拟真实的液位变化情况,测试系统的控制性能和稳定性。
在确保系统正常运行的前提下,对系统进行各项性能指标的测试和评估。
通过该毕业设计的实施,我将能够掌握PLC水箱液位控制系统的原理和设计方法,提升自己在自动化控制领域的实践能力和工程应用能力。
同时,通过该设计的完成,也能为工业生产中的水箱液位控制问题提供一种可行的解决方案。
双容水箱液位控制系统设计

双容水箱液位控制系统设计首先,双容水箱液位控制系统的基本原理是根据水位信号的反馈来控制水泵的启停。
当水箱液位低于设定值时,水泵启动,开始抽水;当液位达到设定值时,水泵停止运行。
这样就可以实现水箱液位的自动控制。
第一,确定水箱的容积和设计液位。
容积和设计液位的确定需要根据实际应用情况来选择,一般要考虑水泵的流量和工作时间等因素。
容积大的水箱可以减少水泵启停的频率,但其建设和维护成本也较高。
第二,确定水位传感器的选择和安装。
水位传感器是检测水箱液位的关键部件,可以选择浮子式传感器、超声波传感器等。
选择合适的传感器需要考虑其精度、可靠性、成本和使用环境等因素。
安装传感器时要确保其与水箱的接触良好,避免信号干扰。
第三,确定控制器的选择和编程。
控制器是实现水位控制的核心部件,可以选择PLC、单片机等。
控制器的选择要考虑其处理能力、输入输出接口和编程灵活性等因素。
编程时需要设置液位设定值和控制逻辑,使得系统能够准确地控制水泵的启停。
第四,确定水泵的选择和安装。
水泵是水箱液位控制系统的关键设备,可以选择离心泵、自吸泵等。
选择合适的水泵需要考虑其流量、扬程、功率和效率等因素。
水泵的安装要确保其与水箱的连接可靠,并考虑水泵的防护和维护问题。
第五,确定报警和保护措施。
对于水箱液位控制系统,需要设置相应的报警和保护机制,以及应急措施。
例如,当水泵故障或水箱液位异常时,系统应该能够及时发出报警,并采取相应的措施避免设备损坏或事故发生。
最后,测试和调试系统。
在系统设计和安装完成后,需要进行全面的测试和调试工作。
首先测试传感器和控制器的工作是否正常,然后测试水泵的启停控制是否准确。
同时,还需要进行系统的稳定性和灵敏度测试,确保系统能够稳定运行和满足实际需求。
总之,双容水箱液位控制系统的设计需要综合考虑容积、液位传感器、控制器、水泵、报警保护和测试调试等方面的因素。
只有设计合理并正确配置这些部件,才能实现高效、稳定的液位控制。
PLC水箱液位控制系统毕业设计

PLC水箱液位控制系统毕业设计PLC水箱液位控制系统是一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动控制系统,用于监测和调节水箱中的液位。
这个系统可以应用于各种场景,比如工业生产中的水箱液位控制、建筑物的水池液位控制等。
在本篇文章中,将详细介绍PLC水箱液位控制系统的设计和实现。
首先,我们需要对PLC水箱液位控制系统的硬件进行设计。
其中包括传感器模块、执行器模块和PLC控制器。
传感器模块用于监测水箱中的液位,可以选择合适的液位传感器,如浮球开关、超声波传感器等。
执行器模块用于控制水箱中的液位,可以选择水泵或阀门等执行器。
PLC控制器用于接收传感器模块的信号,根据预设的控制策略来控制执行器模块的工作。
同时,还需要考虑电源模块、通信模块等其他辅助模块。
接下来,我们需要对PLC水箱液位控制系统的软件进行设计。
PLC控制器通常使用Ladder Diagram(梯形图)进行编程。
在本设计中,我们可以根据液位传感器的信号来控制执行器的开关。
当液位低于一定阈值时,PLC控制器可以启动水泵或打开阀门,以增加水箱中的液位。
当液位高于一定阈值时,PLC控制器可以停止水泵或关闭阀门,以减少水箱中的液位。
同时,我们还可以增加一些安全措施,如设置最大液位和最小液位报警,当液位超出范围时,PLC控制器可以发出警报信号或采取相应的措施。
在实际应用中,我们还可以通过人机界面(HMI)来对PLC水箱液位控制系统进行监控和操作。
通过HMI,我们可以实时查看水箱中的液位,修改控制策略,记录操作日志等。
同时,我们还可以将PLC水箱液位控制系统与上位机进行通信,实现远程监控和控制。
最后,我们需要对PLC水箱液位控制系统进行实验验证。
在实验中,我们可以模拟不同的液位情况,观察PLC控制器的响应和执行器的工作情况。
通过实验,我们可以测试系统的稳定性、精度和可靠性,并对系统进行优化和改进。
总结而言,PLC水箱液位控制系统是一种自动控制系统,用于监测和调节水箱中的液位。
基于S7-1200PLC的水箱液位控制系统的设计

基于S7-1200PLC的水箱液位控制系统的设计重庆科技学院摘要水箱液位控制系统是一种用于监测、控制水箱液位的自动化设备。
它通过搭载传感器、控制器和执行机构等组件,实现对水箱液位的实时监控和自动控制。
通常,水箱液位控制系统由传感器,控制器,执行机构。
水箱液位控制系统的使用范围广泛,包括建筑物、工业生产、农业灌溉、城市给排水和环保等领域。
它具有结构简单、安装方便、实时性强等特点,该系统能够提高水资源的利用效率、减少用水浪费和防止水源的污染。
本文基于S7-1200 PLC实现水箱液位控制系统设计。
该系统由硬件和软件两部分组成,硬件包括PLC、人机界面触摸屏、传感器、执行器等;软件实现传感器数据处理、PID稳态控制、安全等功能;关键词:液位控制 PLC PID 传感器重庆科技学院本科生毕业设计 3水箱液位控制系统硬件设计1绪论在工业领域,几乎在各个行业都会或多或少的涉及到液位的检测等问题,然而液位变量具有延迟滞后性,参数不稳定,复杂多变等问题,因此,这就需要本文采取更为精确的控制器去实现液位变量的检测。
传统控制具有很多缺陷:比如精度低、速度慢、灵敏度低等。
一个稳定的液位系统,可以保证安全可靠的工业生产、高效的生产效率、充分合理的利用能源等,大大提高了工业生产的经济价值。
日益激烈的市场竞争,要求本文的控制技术必须更加先进,此前的控制技术已落伍,显然无法满足需求,这种对先进技术的需求加速了可编程逻辑控制器的问世。
引入PLC控制器后,能够使控制系统变得更集中、有效、及时。
2水箱液位控制总体方案设计2.1水箱液位控制系统实际应用特征水箱液位控制系统是一种广泛应用于水箱的自动化控制系统,常见于民用和工业领域。
实际应用中,水箱液位控制系统具有以下特征:①实时性强:系统能够实时检测水箱内的液位信息,并根据液位变化及时控制水泵的启停,保证水位稳定。
②可靠性高:系统通过各类安全措施确保水泵的正常启停,不会出现过量或不足的水位情况,避免因为水位变化带来的安全隐患。
水箱液位自动控制系统工作原理

水箱液位自动控制系统工作原理
1水箱液位自动控制系统
水箱液位自动控制系统是一种控制水箱液位的自动化控制系统,它包括一个液位探测器、一个液位计算机、水箱液位控制装置和一个加水控制装置。
1.1液位探测器
液位探测器是系统的最重要的组成部分,它可以实时测量水箱中液位和水温,并将其实时数据发送到液位计算机。
1.2液位计算机
液位计算机负责接收液位探测器发送过来的实时温度和液位数据,并对其进行分析,计算出水箱当前的液位状态和液位变化趋势,并将运算结果发送给控制装置。
1.3水箱液位控制装置
水箱液位控制装置接收到液位计算机发送过来的水箱当前液位状态和液位变化趋势,根据实际情况确定是否需要加水,并根据设定的液位变化趋势来决定加水的次数和加水量。
1.4加水控制装置
加水控制装置接收来自水箱液位控制装置发送过来的控制信号,根据设定次数和加水量,控制加水泵启动停止,最终实现自动控制水箱液位,保持水箱液位的稳定。
水箱液位自动控制系统通过液位探测器实时测量水箱液位和温度,液位计算机对测量数据进行分析,水箱液位控制装置根据设定液位趋势确定是否需要加水,加水控制装置根据设定次数和加水量控制加水泵启动停止,实现了水箱液位的稳定控制。
水箱液位控制系统设计设计

水箱液位控制系统设计设计一、系统概述水箱液位控制系统是一个智能化的系统,用于控制水箱液位并保持在设定的范围内。
该系统由传感器、控制器和执行器组成,通过传感器检测水箱液位,并将液位信号传输给控制器,控制器根据设定的参数进行判断和控制,最终通过执行器完成控制动作。
二、系统组成1.传感器:使用浮球传感器或超声波传感器来检测水箱液位。
传感器将液位转化为电信号,并传输给控制器。
2.控制器:控制器是系统的核心部分,它接收传感器的信号,并进行处理和判断。
控制器可以根据设定的参数来判断液位是否达到目标范围,并通过输出信号来控制执行器的动作。
此外,控制器还需要具备人机界面,方便用户进行参数设置和监测。
3.执行器:执行器根据控制器的控制信号,完成相应的动作。
例如,当液位过高时,执行器可以控制水泵关闭或排水阀打开,以降低液位;当液位过低时,执行器可以控制水泵开启或进水阀打开,以提高液位。
4.电源:为整个系统提供电能。
三、系统设计思路1.确定液位控制的范围:根据实际需求,确定水箱液位的上限和下限。
一般情况下,液位控制范围应在50%至85%之间。
2.选择合适的传感器:根据水箱的结构和液位控制要求,选择合适的传感器。
浮球传感器适用于小型水箱,超声波传感器适用于大型水箱。
3.设计控制器:控制器的主要功能是接收传感器的信号、处理和判断液位,并输出控制信号。
在设计控制器时,需要考虑如下几个方面:-信号处理:传感器的信号可能存在噪声,需要进行滤波处理,保证信号的准确性。
-参数设置:控制器应提供人机界面,方便用户根据实际需求设置参数,例如液位上下限、启停时间等。
-控制算法:根据设定的参数,控制器需要实现相应的控制算法,例如比例控制、积分控制等。
-控制输出:控制器根据判断结果输出控制信号,控制执行器的动作。
4.选用适配的执行器:根据液位控制要求,选择适合的执行器,例如水泵、进水阀、排水阀等。
5.系统集成与调试:将传感器、控制器和执行器进行连接和集成,进行系统调试和性能测试。
水箱液位自动控制系统工作原理

水箱液位自动控制系统工作原理
水箱液位自动控制系统是一种常见的自动化控制系统,它主要用于控制水箱的液位,确保水箱中的水始终保持在一定的水位范围内。
该系统的工作原理是通过传感器检测水箱中的液位,并根据液位信号控制水泵的启停,从而实现水箱液位的自动控制。
水箱液位自动控制系统主要由液位传感器、控制器和水泵组成。
液位传感器是系统的核心部件,它能够实时检测水箱中的液位,并将液位信号传输给控制器。
控制器根据液位信号来控制水泵的启停,当水箱中的液位低于设定值时,控制器会启动水泵,将水泵中的水送入水箱中,直到液位达到设定值时,控制器会停止水泵的运行。
水箱液位自动控制系统的工作原理非常简单,但是它能够有效地保证水箱中的水始终保持在一定的水位范围内,避免了水箱中水位过高或过低的情况发生。
这不仅可以保证水的供应,还可以避免水泵因为长时间运行而损坏,从而延长水泵的使用寿命。
除了水箱液位自动控制系统,还有许多其他的自动化控制系统,如温度自动控制系统、湿度自动控制系统等。
这些系统都是基于传感器检测环境参数,并根据参数信号来控制设备的启停,从而实现自动化控制的目的。
随着科技的不断发展,自动化控制系统将会越来越普及,为人们的生活带来更多的便利和舒适。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
过程控制综合训练课程报告16 — 17 学年第二学期课题名称基于PLC和组态王的系统姓名学号班级成绩水箱液位控制系统[摘要] 在工业生产过程中,液位贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲器、水箱等设备应用十分普遍,为了保证生产正常进行,物料进出需均衡,以保证过程的物料平衡。
因此,工艺要求贮槽内的液位需维持在给定值上下,或在某一小范围内变化,并保证物料不产生溢出。
例如,锅炉系统汽包的液位控制,自流水生产系统过滤池、澄清池水位的控制等等。
根据课题要求,设计一个单容水箱的液位过程控制系统,该系统能对一个单容水箱液位的进行恒高度控制。
关键词:过程控制液位控制 PID控制Abstract:In the process of industrial production, liquid storage tank such as product cans, buffer, tanks and other equipments are widely used. In order to ensure the normal production,material supply and demand must be balanced to guarantee the process of the production. So, the process requires that the liquid level in the tank should be maintained at a given value, or change in a small range,and ensure that the material does not overflow,for instance,system of boiler drum level control, level control of filter pool and clarification pool of self-flowing water production system and so on. According to the requirement of project, we need design a liquid level process control system for a single tank which make the liquid level on the constant height.Key words: Process Control Liquid Level Control PID Control一、系统建模如图所示,单容液位过程只有一个储液箱。
流入量为Q1,由进水阀的开度μ控制Q1的大小;流出量为Q2,随下游工序的需要而变化,其大小由出水阀的开度控制;在出水阀开度不变的情况下,液位h 越高,储液箱静压越大,流出量Q2越大。
下面分析进水阀的开度μ与液位h 之间的动态关系,建立该单容水箱的数学模型。
图1-1 单容水箱模型根据动态物质平衡关系可得:其中设稳态时变量为:各变量相对稳态的增量为:由 的增量形式可得: 12121()dv Q Q dh Q Q dt dt A V A h ⎫=-⎪⇒=-⎬⎪=⋅⎭1=Q K μμ⋅h k Q =210200001020,,,0Q Q h dh Q Q A h dtμ-==⇒不变0111022200,,h h h Q Q Q Q Q Q μμμ∆=-∆=-∆=-∆=-121()dh Q Q dt A=-得到:令则有取拉氏变换得:由上述可知,单容水箱系统为一阶惯性系统,其中时间常数T 是表征液位过程响应快慢的重要参数。
二、系统设计2.1系统总体设计恒液位水箱控制系统是一个闭环负反馈控制系统,将给定输入和实际输出相比较,得到的误差经PID 控制器计算后送给D/A ,经过D/A 转换后得到0~10V 的电压来控制变频器的频率,以此来控制电动调节阀的开度达到控制液位的目的。
液位经过传感器转换成4~20mA 的电流信号在经过A/D 转换反馈至输入端,这样就形成了一个闭环控制系统,当液位过高时,控制输出减小,当液位过低时,控制输出增大,以此来达到恒液位控制。
1211221d h Q Q A dt Q K Q h Rs μμ⎫∆∆-∆=⎪⎪⎪∆=∆∆∆⎬⎪⎪∆=∆⎪⎭消Q ,Q 中间变量1s s d h K h A Rs dt d h AR h K R dt μμμμ∆∆-∆=∆+∆=∆SS R K K AR T μ==,μ∆=∆+∆K h dt h d T )()()(s K s H s sTH μ=+1)()(+=Ts K s s H μ图2-1液位控制系统总体框图2.2 D/A 模块设计2.2.1端子接线本模块采用电压输出方式,故接线图如图2-2所示。
图2-2 D/A 模块端子接线图 图2-3 输入输出特性其输入输出特性如图2-3所示,当输入数字范围为0~4000时,输出模拟电压为0~10V ,且成线性关系。
2.2.2 编程设计图2-4 D/A 转换程序PID D/A 变频器电动阀0~10V 0~50Hz 输出液位A/D 传感器4~20mA _给定输入如图2-4所示,首先将D10寄存器中的数值传到辅助继电器(M100~M115)中,然后写低8位数据并保持,接着写高4位数据并保持,最后执行D/A转换,输出0~10V电压。
2.3变频器设置2.3.1 接线因为本次设计只用到了正转功能,所以只连接了STF端和COM端,电压输入并联在2和5端口来控制频率输出。
接线图如图2-5所示。
图2-5 变频器接线图2.3.2变频器参数设置参数79可以用来设置变频器运行模式,其中79-1为固定PU运行模式,即所有指令通过控制面板输入;79-2为固定外部运行模式,即所有指令通过外部输入;79-3为组合运行模式1,启动指令通过外部控制,而频率通过面板上的旋钮来控制;79-4为组合运行模式2,其启动指令通过控制面板上的RUN来发出,而频率则通过外部模拟量来控制,如图2-6所示。
本次设计采用79-2固定外部运行模式。
图2-6 变频器运行模式2.4 A/D模块设计2.4.1端子接线液位变送器输出的是4~20mA电流信号,所以接线采用电流输入方式,将V+和l+短接,如图2-7所示。
图2-7 A/D模块端子接线图2.4.2编程设计图2-8 A/D转换程序如图2-8所示,首先设置A/D转换的工作方式,因为连线接的是通道3,所以将通道3设置成模拟量输入范围为4mA~20mA,数字量输出范围为0~4000的模式3,其他通道禁用,设置成F;然后进行A/D转换,将通道3 BFM12 的值读出到D0中。
2.5 PID控制器与组态王设计2.5.1定义变量图2-9 变量定义如图2-9所示,其中Y0为PLC输出,连接到变频器的STR来控制电机转动;输入为设定的液位;实际液位是由传感器的输出转换得到的;sp、pv、M为PID 控制器的参数;D0为A/D转换的值;D10为D/A转换的值。
2.5.2总体设计图2-10 控制界面图2-11 命令语言如图2-11所示,因为传感器经A/D转换的数字量和实际液位之间成一次函数关系,所以可以测量几组数据来求得它们的关系以此获得实际液位值。
SP为PID控制器的设定值,PV为反馈跟踪值,M为输出。
将液位高度除以满量程40,这样便使得PID控制器的输出M在0%~100%内变化,这样便能很好的表征电动调节阀的开度;又由于要使变频器在0~50Hz内变化,且变频器50Hz 时D/A的输入值为2000,因为M的值已经在0~1之间变化,所以只要将M的值直接乘以2000写入D/A即可。
至此便通过组态王完成了对整个系统的连接,实现了对整个系统的控制。
三、PID参数整定组态王中的PID控件可以实现对系统的控制,而为了获得较好的控制效果,则需要整定PID参数,下面简单介绍一下PID控制及其整定方法。
3.1 PID控制在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。
PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
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,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。
P是比例环节,引入比例环节可以提高稳态精度,加快系统的反应速度。
但是Kp过大,超调增大稳定裕度降低,甚至可能不稳定;I是积分环节,引入积分环节可以消除静差,改善系统稳态性能。
但是积分环节降低系统稳定裕度,有滞后,反应不灵敏,Ki过大,是系统超调增大,甚至有可能不稳定;D微分环节,引入微分环节可以提高系统的响应速度,超调减小,振荡减轻。
但是微分环节会放大高频噪声,抗干扰能力差。
PID控制综合了他们的优点,平和了缺点,可以获得很好的控制效果。
3.2 PID参数整定方法3.2.1 稳定边界法在生产工艺容许的情况下,先让调节器按比例调节工作。
从大到小逐渐改变调节器的比例度,直至系统产生等幅振荡;记录此时的比例度和周期,再通过经验公式计算,求出调节器的整定参数。
稳定边界法适用于一般的流量、压力、液位和温度控制系统,但不适用于比例度特别小的过程。
3.2.2 响应曲线法响应曲线法也称动态特性参数法,是一种开环整定方法,它利用系统广义对象的动态特性,即广义对象输入变量作单位阶跃变化时被控参数的响应曲线,再根据响应曲线确定该广义对象动态特性参数,然后利用这些参数计算出最佳整定参数。
测试实验时,要求加入扰动幅度足够大,使被控参数产生足够大的变化,保证测试的准确性,但这在一些生产过程中是不允许的。
因此,响应曲线法只适用于允许被控参数变化范围较大的生产过程。
3.2.3 衰减曲线法衰减曲线法也是在调节器投入运行的情况下进行,通过获得4:1的衰减比来确定整定参数。
衰减曲线法不需要系统在稳定边界运行,比较安全,而且容易掌握,能适用于各类控制系统。
从反应时间较长的温度控制系统到反应时间短到几秒的流量控制系统,都可以应用衰减曲线法。
3.3系统参数整定因为单容水箱的数学模型为一阶惯性环节,所以稳定边界法和衰减曲线法均不适用。
本次设计采用响应曲线法,经过不断地尝试,最终在Kp=2,Ki=,Kd=8时,获得了较好的控制效果,如图3-1和3-2所示。
图3-1 给定输入图3-2 系统响应曲线四、总结在这次单容水箱液位控制系统设计过程中,我深刻的理解了什么是一个完整的控制系统以及怎样去搭建一个控制系统;我也真正理解了什么是PID控制,以前PID控制对我来说只是书本上生硬的知识,而现在自己有了切身的体会,比如比例作用会加快响应,水放的会更快;而积分作用能够提高稳态精度,稳定时液位会更精确,但系统反应却变得不灵敏;而微分作用则可以提升系统的灵敏度,这些现象让我更加了解了PID控制。