基于计算机控制技术的水塔水位的控制设计

河南城建学院《计算机控制技术》课程设计题目:水塔水位的控制系统班级专业电气工程及其自动化课程名称计算机控制技术指导老师电气与电子工程系2024 年 6 月原始资料：水塔水位控制系统设计基本要求：水位控制范围 10～5cm 控制精度：0。4cm 显示：十进制数码水塔模型：摘 要本文根据液位系统过程机理,建立了单容水箱的数学模型。介绍了 PID 控制的基本原理及数字 PID 算法，并根据算法的比较选择了增量式 PID 算法。建立了基于单片机编程语言的 PID 液位控制模拟界面和算法程序,进行了系统仿真,并通过整定 PID 参数，利用 MATLAB 应用软件对系统进行仿真得到图线。系统由进出水阀门，单片机,A/D 转换器，D/A 转换器,传感器，显示电路和键盘电路等组成。整个过程保持进水阀的开度比例不变，由传感器检测电路连续不断地相应液位值，送入 A/D 转换器中处理，输出的数字量送给单片机，控制显示电路实时显示实际液位值，由键盘输入设定值，控制器比较其值控制出水阀门的开度比例,以保持液位稳定在要求范围内。关键词：水箱建模，液位控制，PID 算法，增量式 PID目 录第 1 章 绪论 1第 2 章 课程设计的方案 1 2 。 1 概述 1 2.2 系统组成总体结构 1 第 3 章 硬件设计 3 3 。 1 单片机最小系统设计 3 3 。 2 传感器模块 3 3.3 A/D 转换和 D/A 转换模块 3 3 。 4 键盘模块 3 3 。 5 显示模块 3 第 4 章 软件设计 5 4.1 PID 算法 5 4 。 2 位置式 PID 控制系统 6 4.3 增量型 PID 控制算法 7 4.4 PID 计算 9 4 。 5 主程序控制流程 9 4 。 6 显示部分 10 第 5 章 系统测试与分析 / 实验数据及分析 11 5 。 1 MATLAB 程序 11 5 。 2 MATLAB 成象曲线 11 第 6 章 课程设计总结 12 参考文献 13 附录：系统硬件原理图 13 第1章 绪论过程控制是自动技术的重要应用领域,它是指对液位、温度、流量等过程变量进行控制，在冶金、机械、化工、电力等方面得到了广泛应用.尤其是液位控制技术在现实生活、生产中发挥了重要作用,比如，民用水塔的供水，假如水位太低,则会影响居民的生活用水;工矿企业的排水与进水，假如排水或进水控制得当与否,关系到车间的生产状况；锅炉汽包液位的控制，假如锅炉内液位过低,会使锅炉过热，可能发生事故；精流塔液位控制，控制精度与工艺的高低会影响产品的质量与成本等。在这些生产领域里,...