控制理论模块项目驱动实践报告 —基于 Labview 的单容水箱液位控制系统 学 院: 电气工程与自动化 专业班级: 自动化 151 班 学 号: 2420242857 学生姓名:廖梓 柔 指导老师: 任 金 霞 时 间: 2024
23 摘要本文是基于 Labview 的单容水箱液位控制系统的设计过程,涉及到 Labview的应用、数据采集、水箱系统的建模、PID 算法、液位的动态控制等一系列的知识
作为单容水箱液位的控制系统,其模型为一阶惯性函数,控制方式采纳了 PID 算法
选用合适的器件设备、控制方案和算法,能够最大限度地达到系统对调节时间、超调量、稳态精度等控制性能的要求
Labview 程序称为虚拟仪器 (VI) ,拥有的整套工具可用于采集、分析、显示和存储数据,以及解决用户在编写代码过程中可能出现的问题
本设计通过 Labview 输入控件和显示控件创建用户界面(前面板)
输入控件指旋钮、按钮、转盘等输入装置
显示控件指图形、指示灯等输出显示装置
结合数据采集卡的应用建立水箱惯性系统的模型
在水箱建模的基础上利用 matlab 仿真获得最优 PID 控制参数
前面板创建完毕后,使用 VI 和结构控制前面板上水箱的输入电压,通过 NI 数据采集卡采集液面高度反馈的电压,从而实现对水箱液面高度的 PID 调节,从而达到对一阶水箱的液位控制
关键词:Labview;水箱建模;数据采集;PID 控制目录第一章绪论 11
1 设计背景及意义 11
2 设计目的 11
3 设计要求 2第二章系统总体设计 22
1 系统设计原理 22
1 水箱液位变化的原理 22
2 水箱液位控制的原理 22
2 水箱液位系统的控制模型 3第三章设计准备 33
1 硬件准备 33
1 水箱比例系数的调节 33
2 数据采集卡(DAQ)43
2 软件安装 43