基于组态王6.5的串级PID液位控制系统设计(双容水箱)精选.doc

本科毕业论文(设计) 题 目：基于组态王6.5的串级PID液位控制系统设计 学 院： 自动化工程学院 专 业： 自动化 姓 名： ### 指导教师： ### 2011年 6 月 5 日 Cascade level PID control system based on Kingview 6.5 摘 要 开发经济实用的教学实验装置、开拓理论联系实际的实验内容，对提高课程教学实验水平，具有重要的实际意义。 就高校学生的实验课程来讲，由于双容水箱液位控制系统本身具有的复杂性和对实时性的高要求，使得在该系统上实现基于不同控制策略的实验内容，需要全面掌握自动控制理论及相关知识。 本文通过对当前国内外液位控制系统现状的研究，选取了PID控制、串级PID控制等策略对实验系统进行实时控制；通过对实验系统结构的研究，建立了单容水箱和双容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识；利用工业控制软件组态王6.5，并可通用于ADAM模块及板卡等的实现方案，通过多种控制模块在该实验装置上实验实现，验证了实验系统具有良好的扩展性和开放性。 关键词：双容水箱液位控制系统 串级PID控制算法 组态王6.5 智能调节仪 Abstract It is significant to develop applied experiment device and experiment content which combines theory and practice to improve experimental level of teaching. Based on the current situation of domestic and international level control system, selected the PID control, cascade PID control strategies such as real-time control of experiment system.Through the study of the structure of experimental system, a single let water tank and double let water tank experiment system mathematical model was founded, and the parameters of the system is identified.Industrial control software configuration king 6.5 is used in experiment, ADAM module and boards, etc can also be suitable for this experiment, through a variety of control module on the device in the experiment verified experimental realization, experimental system has good expansibility and openness. Key Word Double let water tank liquid level control system Cascade PID control algorithm Configuration king 6.5 Intelligent adjusting instrument 目 录 前 言 1 第一章 串级液位控制系统介绍 2 1.1 国内外研究现状 2 1.1.1液位控制系统的发展现状 2 1.1.2液位控制系统算法的研究现状 2 1.2 PID控制算法的介绍 3 1.2.1 PID控制算法的历史 3 1.2.2 PID控制各环节作用 4 1.3 串级控制系统介绍 4 1.4 本文的主要工作 4 第二章 水箱液位控制系统的建模 6 2.1 水箱液位控制系统的构成 6 2.2 水箱的建模过程 7 2.2.1 单容水箱的建模过程 7 2.2.2 二阶双容水箱的对象特性 8 2.3水箱液位控制参数辨识方法 11 2.3.1 单容上水箱的参数辨识 11 2.3.2 二阶双