精選優質文檔傾情為你奉上精選優質文檔傾情為你奉上專心專注專業專心專注專業精選優質文檔傾情為你奉上專心專注專業單容水箱液位控制系統設計分類號密級UDC過程控制系統設計作業單容水箱液位控制系統設計學生姓名xxxxxx 學號xxxxxxxxxxxx任課教師xxxx 院、系、中心工程學院自動化及測控系 專業年級xxxx級自動化 提交日期10月日 中國海洋大學文檔歷史序號說明編制人版本號編制日期1文檔創立xxWord.10.222水箱建模xxWord.11.103P、I設計及仿真xxWord.11.154PI、PID設計及仿真xxWord.11.235單閉環修改xxWord.12.16串級設計及仿真xxWord.12.117串級設計及仿真xxWord.12.258串級修改xxWord.12.279前饋設計及仿真xxWord.12.2810實驗報告xxWord.12.2911實驗報告xxWord.12.3012總結、摘要及參考文獻xxWord.12.30單容水箱液位控制系統設計摘要本論文以單容水箱為被控對象，給出了單閉環控制系統、串級控制系統和前饋反饋控制系統的設計方案，實現對水箱液位的控制。本論文還針對每種控制系統，在Matlab的Simulink中建立仿真模型進行仿真，得到仿真曲線，而且利用仿真曲線分析控制系統的性能，例如最大動態偏差、調節時間、衰減率和積分性能指標IAE等。單閉環控制系統的設計包括P、I、PI和PID的設計。本文分別經過衰減頻率特性法（理論整定法）和衰減曲線法（工程整定法）對控制器參數進行了整定。本論文還經過比較各控制系統的仿真曲線和系統性能指標，對各種控制系統設計方案進行了比較，發現串級控制和前饋反饋控制可提高系統性能。關鍵詞：PID；串級；前饋反饋；參數整定；SimulinkDesignonWaterLevelControlinaTankAbstractThisthesisprovidesdesignmethodsof

singleclosed-loopcontrolsystem,

cascadecontrolsystem

andfeedforward

controlsystemaboutthecontrolledobjectasingle

watertank

,

anditachievesthegoalofcontrollinglevel.

Foreverykindofcontrolsystem,

simulationmodelisestablishedbyusingsimulationtoolMatlab,simulationcurvescananalysistheperformanceof

controlsystem,

suchasthemaximumpercentovershoot,

settlingtime,

attenuationrateandIAE.

Thedesignof

singleclosed-loopcontrol

system

includesdesignsofP,

I,

PI

andPID.

Thecontrollerparameteristunedbyfrequencyresponseofattenuationrateandtheattenuationcurve.Allthe

controldesignmethodsincludedarecomparedbysimulationcurvesand

performanceindexesandwefinallyfindthatcascadecontrolandfeedforwardcontrol

areabletoimprove

system’sperformance.Keywords:PID；Cascade；Feedforward-feedback；Parametertu