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三容水箱水位控制的仿真研究
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設計） |
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課程(專業(yè))
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自動化 |
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關(guān)鍵詞
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三容水箱|液位控制系統(tǒng) |
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適用年級
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大學 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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65 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word |
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文件大小
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803K |
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發(fā)布時間
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2009-02-19 16:56:00 |
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預覽文件
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無 |
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下載次數(shù)
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9 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
畢業(yè)設計 三容水箱水位控制的仿真研究，共40頁，17211字。
摘要：本文以實驗室設計的一種過程控制實驗裝置，三容水箱液位控制系統(tǒng)(Three Tank Water Control System, TTWCS)為研究對象。通過試驗法建立了液位控制系統(tǒng)的水箱數(shù)學模型, 論文以液位控制系統(tǒng)的第三個水箱為控制對象，對液位過程系統(tǒng)的控制算法進行分析。
用MATLAB/Simulink建立了液位控制系統(tǒng)，其主調(diào)節(jié)器分別采用PID控制，模糊控制,副調(diào)節(jié)器采用比例控制。針對液位控制系統(tǒng)，用S函數(shù)編寫PID控制程序，并分析了Kp、Ki、Kd對系統(tǒng)的影響。在模糊控制系統(tǒng)中選取合適的隸屬度函數(shù)和制定出模糊控制規(guī)則，用S函數(shù)編寫了模糊控制程序，并分析了誤差的量化因子、誤差變化率的量化因子、控制量的增量的比例因子對系統(tǒng)性能的影響。
并通過編寫基于MATLAB的S函數(shù)，運用動畫仿真技術(shù)對三容水箱系統(tǒng)的運行過程進行了更為直觀、逼真的模擬。在MATLAB仿真環(huán)境下設計M文件，實現(xiàn)了友好的用戶界面，使得在系統(tǒng)仿真過程中能夠方便的選擇控制方法和觀察結(jié)果。
關(guān)鍵詞: 三容水箱液位控制系統(tǒng)；仿真；S 函數(shù)；PID控制；模糊控制
第一章 緒論
1.1 引言
液位控制系統(tǒng)是以液位為被控參數(shù)的控制系統(tǒng)，它在工業(yè)中的各個領(lǐng)域都有廣泛的應用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有很多地方需要對控制對象進行液位控制，使液位高精度地保持在給定的數(shù)值，如在建材行業(yè)中，玻璃窯爐液位的穩(wěn)定對窯爐的使用壽命和產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。液位控制一般指對某控制對象的液位進行控制調(diào)節(jié)，使其達到所要求的控制精度。
在本文中，以液位控制系統(tǒng)的水箱為仿真研究對象，水箱的液位為被控制量。本文主要研究基于matlab，S函數(shù)的模糊控制和PID控制的仿真。論述了模糊控制器，PID控制器的設計和S函數(shù)的編程方法。本文所設計出的模糊控制器和PID控制器用在液位控制系統(tǒng)中，當液位控制系統(tǒng)的給定參數(shù)變化時，系統(tǒng)能具有良好的控制效果。
1.2 系統(tǒng)仿真
系統(tǒng)仿真技術(shù)[]是以相似原理、系統(tǒng)技術(shù)、信息技術(shù)及其應用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和各種物理效應設備為工具，利用系統(tǒng)模型對真實的或設想的系統(tǒng)進行動態(tài)試驗研究的一門多學科的綜合性技術(shù).仿真技術(shù)綜合集成了計算機、網(wǎng)絡技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、多媒體、軟件工程、信息處理、自動控制等多個高新技術(shù)領(lǐng)域的知識，是學科交叉發(fā)展的結(jié)果.仿真[3]就是采用模型來再現(xiàn)真實情況，是加速產(chǎn)品開發(fā)周期并在最終系統(tǒng)中提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。模型是系統(tǒng)、過程或現(xiàn)象的物理的或其他邏輯的表達。仿真系統(tǒng)包含了一個或多個動態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學模型，以及這些系統(tǒng)與其相關(guān)環(huán)境間相互作用的數(shù)學模型。運行中，仿真系統(tǒng)隨時間向前運行，并對所有模型在同一時間點上求解。描述復雜系統(tǒng)行為的方程可能比較復雜，因此仿真系統(tǒng)中使用的方法是以可接受的精度對這些方程進行求解的唯一途徑.系統(tǒng)仿真就是模擬整個系統(tǒng)在真實的仿真環(huán)境中運行時的行為。仿真以顯著地提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性、縮短研制周期、降低成本以及可以提前預測結(jié)果而著稱，并能在復雜動態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)設計中可以發(fā)揮如下的作用：
.......
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