2016.3.8 过控单容水箱建模原理 1、单容储液箱液位过程 μ -----阀门开度，被控过程的输入变量 Q1----- 流入量，中间变量 Q2----- 流出量，中间变量 h-----液位，被控过程的输出变量 A-----储液箱横截面积 （建立进水阀门开度 μ和液位 h之间的动态关系） 流入量 流出量 系统输入量 :进水阀门开度 μ% 输出量：液位 h 水箱横截面积： A （储存物质的能力） 流入量 Q1 由μ大小控制 流出量 Q2 由出水阀控制，当 μ2 不变时液位 h 越高，静压越大， Q2 越大 动态物质平衡关系 稳态时变量为 各变量相对稳态的增量为： 流入量、流出量的变化量的物理关系 Q1 H SR Q2 A 1Q 2Q 1 =Q K hkQ2 1 2 1 2 1 ( ) dv Q Q dh Q Qdt dt AV A h 10 20 0 0 0 10 20 , , , 0
基于SUPCON WebField DCS,针对过程控制实训装置,选取一阶水箱系统作为被控对象进行建模与控制。首先,根据被控对象的阶跃响应曲线,分别采用最小二乘拟合和切线法两种方法,建立了水箱系统的数学模型;其次,通过DCS系统组态实现对水箱液位的单回路控制方案;最后,设计了PID控制器,并在实验装置上实现了对水箱液位的跟踪控制。通过对实验结果的分析,表明了PID控制的有效性。
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