文档介绍：课程设计报告基于力控和Matlab双容、、多容水箱系统的数学建模、多容水箱系统机理模型、多容水箱系统模型的参数辨识、多容水箱系统数学建模的仿真、多容水箱系统数学建模的参数整定、多容水箱前馈反馈控制系统的仿真分析 206实****心得 21参考文献。,由水泵1、2分别通过支路1、2向上水箱注水,在支路一中设置调节阀,为保持下水箱液位恒定,支路二则通过变频器对下水箱液位施加干扰。试设计前馈反馈控制系统以维持下水箱液位的恒定。,具体几何尺寸不详,需仿真实验建模;进水量最大为16平方米/小时,;进水量的扰动为主要扰动。)要求画出双容水箱液位系统方框图,并分别对系统在有、无干扰作用下的动态过程进行仿真(假设干扰为在系统单位阶跃给定下投运10s后施加的均值为0、);2)针对双容水箱液位系统设计单回路控制,要求画出控制系统方框图,并分别对控制系统在有、无干扰作用下的动态过程进行仿真,其中PID参数的整定要求写出整定的依据(选择何种整定方法,P、I、D各参数整定的依据如何),对仿真结果进行评述;3)针对该受扰的液位系统设计前馈反馈控制方案,要求画出控制系统方框图及实施方案图,对控制系统的动态过程进行仿真,并对仿真结果进行评述。、根据流程控制自动化技术工程实训的实验获得的对象广义传递函数,建立Simulink仿真模型。2、建立双容液位闭环控制系统及流量前馈液位反馈控制系统仿真模型。3、采用传统的理论分析法,结合仿真实验整定PID控制器的参数,绘制仿真结果曲线。4、采用Simulink控制系统设计工具箱SISODesignTool设计和优化PID控制器的参数,绘制仿真结果曲线。5、结合工程实训,比较实际系统行为与仿真结果的偏差,分析仿真结果。6、、、多容水箱系统机理模型同对单容水箱系统进行机理建模一样,首先要先简化系统结构,以双容水箱系统为例。。根据物料平衡关系,列出增量方程ΔQ1-ΔQ2=C1dΔh1dt()ΔQ2=Δh1R2()ΔQ2-ΔQ3=C2dΔh2dt()ΔQ3=Δh2R3()其中,Q1、Q2、Q3为流过阀1、阀2、阀3的流量;h1、h2为上水箱、下水箱的液位高度;C1、C2为上、下水箱的液容系数;R2、R3为阀2、阀3的液阻。对式()()()()联立,进行拉氏变换,整理后得到Gs=Q2(s)Q1(s)∙H2(s)Q2(s)=1T1s+1∙R2T2s+1()式中T1为上水箱过程时间常数,T1=R2C1;T2为下水箱过程时间常数,T2=R3C2。另外,若上、下水箱之间的管道过长存在时延τ,则此时传递函数多一个滞后环节,为Gs=Q2(s)Q1(s)∙H2(s)Q2(s)=R2(T1s+1)(T2s+1)e-τs() 由此推及,若n个水箱级联,其传递函数应为Gs=K0(T1s+1)(T2s+1)⋯(Tns+1)Gs=K0(T1s+1)(T2s+1)⋯(Tns+1)e-τs()式中K0为总放大系数。上式为无时延过程,下式为有时延过程。、多容水箱系统模型的参数辨识通过机理建模可以得知多容水箱的传递函数为Gs=K0(T1s+1)(T2s+1)⋯(Tns+1)Gs=K0(T1s+1)(T2s+1)⋯(Tns+1)e-τs我们可以通过对单个水箱进行特性测试的方法,得到各个水箱的过程时间常数T1T2⋯Tn及时延τ1τ2⋯τn,再由K0=输出稳态值输入阶跃幅值=y∞h0()τ=i=1nτi()求得K0、τ即可。对于本实验的双容水箱系统,还可以用两点法确定相关参数。由于本实验系统的各水箱连接管道很短,并且管径很大,故时延很小,用两点法更为方便、准确。 K0的确定方法同()。T1、T2采用两点法。系统阶跃相应为yt=K0h0(1-T1T1-T2