基于MATLAB的多容对象液位控制系统仿真学士学位论文.doc

北方民族大学学士学位论文 基于MATLAB的多容对象液位控制系统仿真 PAGE PAGE 1 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 前 言 h 1 第一章 串级控制系统及仿真概述 h 2 1.1 串级控制系统简介 h 2 1.1.1基本概念及组成结构 h 2 1.1.2串级控制系统的工作过程 h 2 1.1.3系统特点及分析 h 3 1.1.4工程应用场合 h 3 1.1.5系统设计 h 3 1.2 串级控制系统的设计 h 3 1.2.1主回路的设计 h 3 1.2.2副回路的设计 h 4 1.2.3主、副回路的匹配 h 4 1.3串级控制系统的工业应用 h 5 1.3.1用于克服被控过程较大的容量滞后 h 5 1.3.2用于克服被控过程的纯滞后 h 6 1.3.3用于抑制变化剧烈幅度较大的扰动 h 6 1.3.4用于克服被控过程的非线性 h 6 1.4 过程控制系统的MATLAB计算与仿真 h 6 1.4.1 控制系统计算机仿真 h 6 1.4.2 控制系统的MATLAB计算与仿真 h 7 第二章 PID控制简介及整定方法 h 10 2.1 PID控制简介 h 10 2.2 PID参数整定方法 h 13 第三章 多容液位控制系统的建模 h 18 3.1 过程建模的方法 h 18 3.1.1 机理法 h 18 3.1.2.测试法 h 19 3.1.3 阶跃响应法 h 19 3.2 有相互影响的双容建模 h 20 3.3 无相互影响的多容过程 h 22 第四章 多容液位控制系统的仿真 h 25 4.1 被控对象的仿真模型 h 25 4.2 单回路控制系统的仿真 h 25 4.3 串级控制系统的仿真 h 31 第五章 总结和展望 h 39 致谢 h 40 参考文献 h 41 附录 h 42 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　  指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　  学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 前 言 随着工业生产的飞速发展，液位过程控制的应用十分普遍，所以为了保证生产的正常进行，生产工艺要求储槽内的液位常常需要维持在某个设定值上，或只允许在某一小范围内变化。与此同时，为确保生产过程的安全，还要绝对保证液体不产生溢出。所以人们对控制系统的控制精度、响应速度、系统稳定性与适应能力的要求越来越高。而实际工业生产过程中的被控对象往往具有非线性、时延的特点，应用常规的控制手段难以达到理想的控制