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安安 徽徽 理理 工工 大大 学学 毕毕 业业 设设 计计 双双容容水水箱箱实实验验教教学学仿仿真真系系统统开开发发设设计计 ■ 班班 级级：：过过控控0088 33班班 ■ 答答 辩辩 人人：：钱钱俊俊锋锋 ■ 指指导导教教师师：：周周毅毅钧钧副副教教授授 汇汇报报内内容容 一 、研究背景及意义 二、 水箱建模与PI 整定理论 三、控制方案设计 四、控制系统仿真与检验 五、结论 安徽理工大学毕业设计 一一、、研研究究背背景景及及意意义义 双容水箱是较为典型的非线性、时延对象，工业上许 被控对象的整体或局部都可以抽象成双容水箱的数学模型， 具有很强的代表性，有较强的工业背景，对双容水箱数学 模型的建立是非常有意义的。同时，双容水箱的数学建模 以及控制策略的研究对工业生产中液位控制系统的研究有 指导意义，例如工业锅炉、结晶器液位控制。而且，双容 水箱的控制可以作为研究更为复杂的非线性系统的基础， 又具有较强的理论性，属于应用基础研究。 安徽理工大学毕业设计 一一、、研研究究背背景景及及意意义义 双容水箱系统具有较强代表性和工业应用背景，具有非常重要 的研究意义和价 ，主要是因为它具有如下特点： 1、通过改变各个阀门的状态可构成灵活多变的对象，如一阶对象、 二阶对象等； 2、双容水箱系统是典型的非线性、时延对象，所以可对其进行非 线性系统的辨识和控制等相关研究； 3、双容水箱系统可构成单回路控制系统、串级控制系统、复杂过 程控制系统等，从而对各种控制系统的研究提供可靠对象； 4、由于对双容水箱系统的控制主要通过计算机来完成，所以，可 由计算机编程实现各种控制算法来对水箱系统进行控制，为控制 算法的研究提供了良好的试验平台； 5、可以在控制过程中随时改变泄水阀门的状态，从而模拟故障的 发生，这也为故障诊断的研究提供了研究对象和试验平台。 安徽理工大学毕业设计 二二、、水水箱箱建建模模与与PPIIDD整整定定理理论论 双双容容水水箱箱数数学学建建模模 Q 1 H 1 水箱A Q R i 1 H 2
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