水箱液位控制课程设计自动化样本

课 程 设 计 报 告设计题目：水箱液位控制系统班 级：自动化0901班学 号：2400姓 名：刘弟文指引老师：王姝 梁岩设计时间：5 月 7 日至 5 月 25 日摘要水箱液位控制系统是典型自动控制系统，在工业应用上可以模仿水塔液位、炉内成分等各种控制对象自动控制系统。本次课程设计通过将电磁流量计和涡轮流量计分别作为主管道和副管道控制系统调节阀控制水箱液位高度。一方面通过测取被控液位高度过程图像，建立了主回路进水流量和主管道流量、进水流量和水箱（上）液位高度、副回路进水流量和水箱（上）液位、双容水箱进水流量和水箱（下）液位之间数学模型，从而加强了对液位控制系统理解。然后，通过参数试凑法对 PID 参数调试，实现了单容水箱液位（上）单回路控制系统和双容水箱液位单回路控制系统控制器设计。最后通过 MATLAB 仿真实验，加深了对双容水箱滞后过程已经串级水箱液位过程和前馈控制系统理解，对工业控制工程中对控制系统设计过程有了一定结识。核心词：水箱液位 控制器 PID 参数整定 串级控制 前馈控制 目 录1 引言.......................................................................32 课程设计任务及规定.........................................................32.1 实验系统熟悉及过程建模................................................32.2 实现单容水箱（上）液位单回路控制系统设计..............................32.3 实现双容水箱液位（上下水箱串联）单回路控制系统设计....................42.4 实现水箱（上）液位与进水流量串级控制系统设计..........................42.5 实现副回路进水流量前馈控制............................................53 实验系统熟悉及过程建模.....................................................53.1 系统构造..............................................................53.2 过程建模..............................................................63.2.1 进水流量和主管道流量模型........................................63.2.2 进水流量和上水箱液位模型........................................83.2.3 副回路流量与上水箱液位数学模型..................................93.2.4 双容水箱串联进水流量与下水箱液位模型...........................114 单容水箱液位单回路控制系统设计.........................