自动化自动控制课程设计方案报告.docx

自动化自动控制课程设计方案报告 动控制课程设计报告 班级：自动化08-1班 学号：08051116 姓名：刘加伟 2022.7.17 任务一、双容水箱的建模、仿真模拟、控制系统设计 一、控制系统设计任务 1、通过测量实际装置的尺寸，采集DCS系统的数据建立二阶水箱液位对象 模型。= 计算下行阶跃各参数： T1=84.20 T2=48.67 K=148.08 t1=89 t2=198 建立传递函数为： G(s>= 2建立机理模型 Q1=k1*u1；Q2=k2*u2*；Q=k3*u3*；k1=10 ；k2=1.9；k3=1.65；阀门开度u1=50； u2=52 ； u3=51 ；水箱面积A1=1050 ；A2=600 理论传递函数G(s>=；取辨识传递函数G,R1=200k R2C=7.02 C=23.4uf R5/R4=1 R5=R4=200k R5C=4.06 C=20.3uF (四)通过NI USB-6008数据采集卡采集模拟对象的数据，测试被控对象的开环特性，验证 模拟对象的正确性 系统的开环特性曲线为Ti，Td一定时，Kp增大，加快系统的响应，系统的超调量增大，调节时间变小，上升时间减小，减小余差； (2> Kp，Ti一定时，Td增大，系统的峰值时间减小，系统的超调量减小，振荡减小，调节时间减小。 (3>Kp，Td一定时，Ti增大，系统的超调量减小，减小振荡，使系统更加稳定，但余差消除的速度随之减慢。 以上各曲线参数列表如下： Kp Ti Td Ts Tp%Tr 199* 5.87 2999990141014.365 399999012821.02 3.7 240421049.7 4.8 250311040 4.9 260251032.6 5.1 2928.513 3.2 6.4 39211.510 5.44 21011412 6.2 6.1 2102914 1.3 6.5 为被控对象设计串联校正环节，使用Matlab中 SISOTOOLS设计控制系统性能指标，并将校正环节应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标 校正后的广义传递函数为： G(s>C(s> 加入串联校正 相角裕度为45.3deg，截止频率为0.0227rad/sec。加入超前滞后环节后的阶跃响应，上升时间为48.7s，超调量为34%，峰值时间为131s，调节时间为404s，稳态值为1。 电路仿真曲线与理论曲线基本吻合，满足系统的要求。 (九)改变Kp及Ts对系统的影响