基于C8051F040和CAN总线的液位控制器设计

利用8位高速单片机C8051F040,设计了一种可通过CAN总线通讯的液位控制器.阐述了其硬件结构原理和软件流程图,并以双容水箱液位系统为被控对象进行了先进控制算法的仿真与实际控制.实验结果表明,该控制器可实现对液位对象的良好控制,并能作为CAN总线的一个节点,与其他CAN节点及上位机进行通讯.     

液位串级变频调速控制系统的分析

以液位串级变频调速控制系统为对象,分析了当采用串级控制系统时的改善控制质量的方法。通过液位串级变频调速系统设计,介绍了液位串级变频调速控制系统的特点及相关的设计准则。详细介绍了液位串级变频调速系统中副回路的超前、快速作用。通过副回路的及时调节,可以提高主参数的控制质量。实践证明,在液位串级变频调速系统中,主、副调节器放大因数的乘积愈大,则系统的抗扰动能力越强,控制质量越好。     

模糊PID在水箱过程控制系统中的研究

常规PID控制器被广泛用于过程控制系统中,但针对工业控制系统中的大时滞、非线性的复杂系统其PID参数较难整定,很难达到预期的控制效果。本文建立了水箱液位系统的数学模型,采用液位一液位串级控制方案,设计了模糊控制器,计算出相应的模糊控制表。使用仿真软件对此串级控制方案进行仿真,分析比较了传统控制和模糊控制的性能,仿真结果表明模糊在动态性能、抗干扰性以及鲁棒性方面都较好。     

过程控制实验平台的设计与实现

针对我校过程控制实验场地、实验设备有限等问题,首先设计开发了一套过程控制实验平台。该实验平台下位机采用S7-300PLC控制器,对实验对象直接进行控制;上位机选择的是WinCC组态软件,通过与下位机通信,从而实现了对实验对象的控制、报警显示以及实时数据的显示和记录等功能。该实验平台的实验对象主要包括高位溢流水箱和夹套锅炉,能够实现液位、流量、温度和压力等参数的单回路、串级和反馈-前馈等控制。然后通过实验平台对锅炉液位进行控制,给出了相应的控制结果。研究结果表明,该实验平台为过程系统的网络化控制奠定了基础。     

双容水箱液位的内模PID控制研究

通过把经典通用的PID的控制方法与内部模型控制技术的优良特点相结合,设计出内部模型PID的控制的理论算法,并且在软件仿真中对双容水箱的液位进行控制。双容液位的仿真控制是在MATLAB软件中实现,根据被控对象的传递函数建立二阶系统控制模型,并且通过内部模型比例积分微分(IMC-PID)的控制算法来完成对两个水箱的水位的高度进行目标控制。通过内模PID控制算法能够比较迅速的整定出最优PID参数,简化了整个整定过程,并且对二阶系统控制效果也能达到最优化。     

模糊PID控制在液位串级控制系统中的应用

以DS1103单板系统为实验平台,以双容水箱液位控制系统为研究对象,利用dSPACE开发系统进行快速控制原型的半实物仿真实验。该系统采用双闭环串级控制,主控制器采用常规PID控制和模糊PID控制算法进行对比研究,实验表明模糊PID控制算法在液位控制系统中可以获得非常好的控制效果。     

基于PLC和WinCC的水箱液位模糊控制研究与应用

采用S7-300的CPU315-2DP设计了一个单容水箱的液位模糊控制器,该模糊控制器克服了传统PID控制对被控对象精确数学模型的依赖.通过查询预先计算出的模糊控制量表直接实现智能控制.通过在WinCC中的参数连接与设置,实现液位运行画面的监测.实验结果表明该控制系统运行可靠有效,其鲁棒性明显优于传统的PID控制方法.     

基于PLC的液位控制系统设计

论文阐述了水箱液位控制系统模型,以及基于PLC的液位控制系统实验方案设计.实验结果表明,通过基于PLC的液位控制系统的设计使用,能有效进行液位精度检测和达到可靠的控制功能,为水箱液位精度控制领域实践研究提供有利的理论依据.     

关于水箱液位串级控制系统稳定参数的控制分析

随着工业生产过程向大型化和连续化方向的发展,操作条件增加,过程控制的参数间关系更加复杂,对控制系统的精度和功能提出了许多新的要求,而串级控制系统是改善调节质量极为有效的方法。应用计算机数据采集及自动化控制系统,以二阶对象的液位为被控变量,根据化工仪表控制系统的应用原理,利用工程整定方法中的经验凑试法和衰减曲线法,分析与探讨实现水箱液位串级控制系统中PID控制器参数的整定规律,为达到串级控制系统稳定的目的,提供PID控制器参数整定过程快速、简便的方法。     

基于虚拟仪器的过程控制系统的设计

设计一个硬件在环控制平台,被控象为双容水箱液位系统。采用以计算为核心的虚拟义器替代传统的仪器仪表进行控制,直接与硬件互连,进行硬件在环仿真实验。由于软硬件不能直接互联,通过调用动态链接库函数的方式,解决一般采集卡与LabView软件的接口问题,建立控制界面进行人机交换。采用PID控制策略进行液位控制,对数据进行读取,存储并且实时图形显示。该软件程序模块化,维护方便,提高了开发效率,充分体现出虚拟仪器在控制领域中的独特优势。     

双容水箱液位模糊串级控制系统的设计

模糊PID控制结合了PID控制算法和模糊控制方法的优点,可以在线实现PID参数的调整,使控制系统的响应速度快,超调量减少,振荡次数少,具有较强的稳定性。论文先对双容水箱进行数学建模,将模糊控制和PID控制相结合,设计出了双容水箱液位模糊PID串级控制系统。然后参照经验选取了合适的模糊控制规则和隶属度函数,设计了模糊控制器,建立了模糊控制表,供在线模糊控制查询使用。     

自适应预测控制在三容水箱液位系统中的应用

三容水箱液位系统具有典型的非线性、大滞后特点,能够很好地模拟复杂的工业液位控制对象,而经典控制理论和现代控制理论在三容水箱液位系统中很难取得好的控制效果。通过分析三容水箱物料平衡关系,构建液位控制系统模型,并进行离散化处理,结合自适应预测控制方法对三容水箱液位系统控制进行研究,并完成系统控制器的设计。仿真结果表明,自适应预测控制方法综合了自适应控制方法和预测控制方法,不仅维持了自适应控制方法本身的特性,还具备预测控制方法的控制效果好、鲁棒性强等优点。因此,与传统PID控制方法和自适应控制方法相比,自适应预测控制方法能够获得更好的控制跟踪性能,其控制精度更高,响应速度更快速。     

基于KingView 6.5平台的复杂温度控制系统设计

为了研究时变,非线性,大时延,变参数的广义温度被控对象,本文设计并研制了一套基于工控机结构的在线控制系统,该系统采用了组态软件“KingView”对水温进行双环PID串级控制,实验表明,双环PID串级控制能够满足控制品质的要求。     

基于广义最小方差基准的控制器性能评价及应用

控制性能评价技术对于保证控制系统的长期稳定运行具有重要意义。致力于基于广义最小方差基准的串级系统性能评价及其应用研究,在给出串级系统的广义最小方差性能评价基准的基础上,针对实验室的水箱液位控制对象,利用DCS系统采集的变量数据进行了模型辨识,进而实现了控制性能的评价。实验结果表明采用广义最小方差准则比最小方差性能评价方法更能反映控制系统的波动情况。     

单容水箱液位模糊控制系统的设计与研究

针对传统工业单容水箱液位控制过程中存在的稳定性差、响应慢等问题,提出了一种模糊控制方法对液位进行控制。首先根据单容水箱液位的控制要求设计了模糊控制器．然后搭建了基于远程数据采集模块的计算机控制系统．最后在VB环境下．设计了单容水箱液位监控人机界面进行液位控制。实验结果表明．在单容液位过程控制系统中．采用模糊控制与闭环P1D控制相比．稳定性更好、响应速度更快。液位控制性能明显提高。     

双容水箱液位系统的无模型自适应控制方法研究

液位控制是工业生产中典型的过程控制问题,传统的控制方法难以满足实际需求。针对液位系统的非线性、时滞性、强耦合特点,以双容水箱系统为研究对象,构建双容水箱液位系统的时变连续模型,并对其进行离散化处理,在紧格式动态线性化方法的基础上,结合无模型自适应控制方法对双容水箱液位系统的液位控制进行研究,实现双容水箱液位系统控制器的设计。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,无模型自适应控制方法的整定参数少,且参数整定范围小,跟踪控制效果更好,响应速度更快,控制过程更平稳,从而充分体现了无模型自适应控制方法的有效性和优越性。     

模糊PID控制在S7-300PLC中的实现及应用

针对双容水箱的液位控制,采用模糊自适应PID串级控制方案.模糊自适应PID算法不需要建立精确模型,并保留了传统PID算法的优点,基于模糊规则在线调整PID参数.在西门子S7-300 PLC中,使用编程软件Step7中梯形图和STL语言编写程序,开发了模糊自适应PID模块.将该算法应用于双容水箱的液位控制,实验结果表明,...     

过热蒸汽温度系统的串级DMC-PID控制

过热蒸汽温度系统的控制效果对火电机组运行的安全性、稳定性和经济性有着重要影响。其被控对象的大迟延、大惯性、多扰动以及时变等特点,令外回路传统PID控制方法难以取得令人满意的控制效果。本文采用传统过热蒸汽温度控制系统的串级结构,充分利用其内回路能快速消除扰动、提高系统工作频率的优点,在保留内回路PID控制器的前提下,进行了外回路DMC控制器设计。仿真研究表明串级DMC-PID控制相较于串级PID-PID控制具有更好的给定值跟随能力和抗干扰能力。     

基于组态王的过程控制综合实验测控装置

针对现有过程控制教学的现状,介绍了基于组态王的过程控制综合实验测控装置.该系统是一个小型集散控制系统,装有组态王工控软件的上位计算机完成对被控对象的模拟和监控（SCADA）,通过RS-232/RS485和下位机PLC串口通信,下位机由西门子PLC（S7-200）组成,实时检测被控对象的温度.压力、液位、流量四个参数,把采集到的数据进行处理和保存,并根据控制要求进行PID运算,运算结果控制执行器动作,执行器为电动调节阀、变频器和电动机.并以串级控制系统为例,说明了过程控制系统的组态及实验步骤.实践证明,该实验装置充分模拟工业控制现场,操作简单,实验效果良好.     

基于PID算法液位控制系统的设计

液位控制是工业生产乃至日常生活中常见的控制,比如锅炉液位,水箱液位等。针对水箱液位控制系统,建立水箱模型并设计PID控制规律,利用Matlab仿真,整定PID参数,得出仿真曲线,得到整定参数,控制效果很好,实现了水箱液位的控制。