控制。
目前对水箱液位控制大多限于预测控制。
例如,应用种工业上易于获取的阶跃响应模型,根据其预测控制算法对有约束的水箱进行模型预测控制或者利用神经网络广义预测控制算法实现水箱的控制。
容错控制。
由于水箱能够在实验过程中模拟各种实际应用故障,所以少数实验室也研究关于故障诊断和容错控制在水箱上的应用。
解耦控制。
国内外水箱实验系统大多通过阀门相互连通,水箱存在定耦合,通过系统解耦进行控制。
建立步骤本实验选择中水箱作为被测对象也可选择下水箱。
实验之前先将储水箱中贮足水量,然后将阀门全开,将上水箱出水阀门和中水箱出水阀开至适当开度,其余阀门均关闭。
鼠标左键点击实验项目二阶水箱对象特性测试实验,系统进入正常的测试状态,呈现的实验界面如图所示。
图系统监控界面按设计好的线路图接线,确定无误后方可合上电源。
打开监控计算机,运行组态软件,打开液位串级过程控制系统实验。
先设定电动阀开度,系统达到稳态后记录液位高度及此刻对应时间。
设定电动阀开度为,系统达到稳态后记录液位高度求整理实验数据实验数据原始数据记录当电动阀开度时。
对应水位高度当电动阀开度。
对应水位高度表原始数据表数据处理阶跃输入量输入稳态值根据以上公式求的的平均值及传递函数本章小结本章主要介绍了水箱数学模型的建立原理和建立方法及步骤,并且对实验数据进行了记录和处理,得到水箱的模型的传递函数。
控制理论控制理论的发展与现状目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的个重要标志,同时,它也从种角度反映个国家的发展速度。
控制理论的发展也经历了古典控制理论现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
个控制系统包括控制器传感器变送器执行机构输入输出接口。
控制器的输出经过输出接口执行机构,加到被控系统上控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器。
不同的控制系统,其传感器变送器执行机构是不样的。
比如压力控制系统要采给出的经验公式求出调节器的参数值。
按该表算出参数值后,要把比例度放在比计算值稍大点的值上,把和放在计算值上,进行现场观察,如果比例度可以减小,再将放在计算值上。
这种方法简单,应用比较广泛。
但对很小的控制系统不适用。
反应曲线法前三种整定调节器参数的方法,都是在预先不知道控制对象特性的情况下进行的。
如果知道控制对象的特性参数,即时间常数时间迟延ξ和放大系数,则可按经验公式计算出调节器的参数。
利用这种方法整定的结果可达到衰减率的要求。
参数对系统性能的影响从系统的稳定性响应速度超调量和稳态精度等方面来考虑,的作用如下比例系数的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。
越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但易产生超调,甚至导致系统不稳定。
取值过小,则会降低调节精度,使响应速度缓慢,从而延长调节时间,使系统静态动态特性变坏。
积分作用系数的作用是,使我的论文在讨论中不断获得进展。
另外,感谢我的亲人,在他们的帮助和关怀下才得以完成学业。
最后,感谢曾经帮助过我的所有老师,衷心地感谢为评阅本论文而付出宝贵时间和辛勤劳动的老师们,参考文献胡寿松,自动控制原理,北京机械工业出版社。
施仁,自动化仪表与过程控制,北京电子工业出版社,金以慧,过程控制,北京清华大学出版社,陈在平,杜太行控制系统计算机仿真及,天津,天津大学出版社,黄中霖,控制系统计算及仿真,北京国防工业出版社,沈辉,精通系统仿真与控制,北京北京大学出版社,郭戌生,古天祥,陆玉心,张世箕,电子仪器原理,北京国防工业出版社,吴旭光,杨惠珍,王新民,计算机仿真技术第二版,北京化学工业出版社,薛毅,数学建模基础,北京工业大学出版社,几次反复,不断完善,直到检验结果获得种程度上的满意。
应用的方式自然取决于问题的性质和建模的目的,这方面的内容不再详叙。
应当指出,并不是所有建模过程都要经过这些步骤,有时各步骤之间的界限也不那么分明。
建模时不应拘泥于形式上的按部就班。
实验法实验建模原则上是把被研究对象看作为个黑箱,通过试驾不同的输入信号,研究对象的输出响应信号与输入激励信号之间的关系,估计出系统的数学模型,这种方法也可称为系统辨识方法或者黑箱方法。
显然,任何个对象都可能有多个输入变量和输出变量,当我们要研究的是与之间的关系时,就应该将施加的输入信号家在输入端上,并记录相应的的变化。
这种方法对于复杂对象更为有效,对于已知的阶或者二阶系统,通过试验方法测取其特性参数也很方便,适用。
在这里主要是用阶跃响应法,阶跃响应是指个阶跃输入加到系统上时系统的输出。
稳态误差是指系统的响应进入稳态后,系统的期望输出与实际输出之差。
控制系统的性能可以用稳准快三个字来描述。
稳是指系统的稳定性,个系统要能正常工作,首先必须是稳定的,从阶跃响应上看应该是收敛的准时指控制系统的准确性控制精度,通常用稳态误差来描述,它表示系统输出稳态值与期望值只差快是指控制系统相应的快速性,通常用上升时间来定量描述。
本文中水箱液位数学模型的建立水箱液位控制系统是个单回路控制系统,它有两个水箱相串联,控制的目的是使下水箱的液位高度等于给定值所期望的高度,具有减少或消除来自系统内部或外部扰动的影响功能。
显然,这种反馈控制系统的性能完全取决于调节器的结构和参数的合理选择。
由于水箱的数学模型是二阶的,故它的稳定性不如单容液位控制系统。
系统介绍对于阶跃输入包括阶跃扰动,这种系统用比例调节器去控制,系统有余差,且与比例度成正比,若用比例积分调节器去控制,不仅可实现无余差,而且只要调节器的参数和调节得合理,也能使系统具有良好的动态性能。
比例积分微分调节器是在调节器的基础上再引入微分的控制作用,从而使系统既无余差存在,又使其动态性能得到进步改善。
因此,我利用力控组态软件的控制策略里的传递函数模拟个阶惯性系统,然后,通过用策略里的模块进行控制,通过进行整定,由于水箱的非线性大惯性延迟特性,控制策略研究主要有以下几个方面预测消除对共路数字量输入,路数字量输出,加两路模拟输入。
系统工作流程都由通过输入点的状态来控制,两路模拟输入来自直流调速器内部反电动势值,用来实时检测工作台速度。
所有正反向稳定工作速度值及点动速度值都由通过调速电位计图来给定。
二极管配合程序用来控制调速电位计的导通。
端为速度给定信号,接至直流调速器模拟量输入端子,直流调速器根据模拟量输入端子地给定信号,经内部补偿运算,自动调节工作台运行速度。
表输入的定义表输入的定义油泵连续自动切换接常开左侧刀架快速移动按钮接常开垂直刀架快移自动转换开关接常闭右侧刀架快速移动按钮接常开右侧刀架快移自动转换开关接常闭左侧刀架快速移动按钮接常开左侧刀架快移自动转换开关接常闭横梁上升按钮接常开横梁下降按钮接常开横梁放松行程开关接常开横梁上升限位开关接常闭左侧刀架限位开关接常开右侧刀架限位开关接常开工作台停止按钮接常开工作台步进按钮接常开油压继电器触点接常开工作台极限限位行程开关接常开工作台极限限位行程开关接常开工作台前进按钮接常开工作台后退按钮接常开工作台步退按钮接常开后退减速接常开前进减速接常开步退限位和进刀行程开关接常开步进限位和退刀行程开关接常开横梁夹紧电流继电器接常开表输出的定义油泵垂直刀架正转垂直刀架反转右侧刀架正转右侧刀架反转左侧刀架正转左侧刀架反转横梁上升横梁下升横梁夹紧横梁运行指示灯横梁放松后退抬刀继电器正向给定正向减速正向点动反向点动反向减速反向给定线电位主模块扩展模块模拟输入块直流调速器图接线原理图第章软件设计系统流程图设计系统的主控制程序流程图如图所示初始化是否故障故障处理故障显示报警选择停机工作台移动横梁移动刀架移动位置调整自动循环加工加工行程测算是否启动停机特殊情况位置有误切正常工作状态图主控制程序流程图系统可靠性分析采用接近开关取代原机械撞击式行程开关,利用内部逻辑,实现了工作台的零速换向,可消除原工作台非零速换向时产生的冲击现象,能很好地保护电机和传动机构,大大减少了维护成本和工作量。
采用工作可靠,编程灵活方便的可编程控制器取代原系统众多的中间继电器和时间继电器,能准确无误地控制直流调速系统工作,且系统线路极少,电气原理图简单明了,维护方便。
数据窗口实时显示龙门刨床运行中的特征参数,直观性好,为操作及维护人员掌握刨床的工作状态提供了极大的方便。
可靠性和可维修性高,不仅故障率低,且保护功能强,具有较强的故障诊断能力和显示工作台自动工作工作台自动工作冗余逻辑工作台后退模拟量输入工作台零速检测后换向减速接通抬刀电磁铁线圈速度给定输出能,并容易维修和购买备件。
本系统采用直流调速装置和控制,可靠性高,软硬件多层保护,且直流调速器具有故障检测和诊断显示功能。
第章结论现有的龙门刨床电气控制系统存在可靠性差,维护复杂等系列问题。
本文主要采用反电动势反馈的直流调速系统和可编程控制器对龙门刨床的电控系统进行设计,实现了平滑调速和无冲击换向。
本设计完成了以下工作采用接近开关取代原机械撞击式行程开关,利用内部逻辑,实现了工作台控制。
目前对水箱液位控制大多限于预测控制。
例如,应用种工业上易于获取的阶跃响应模型,根据其预测控制算法对有约束的水箱进行模型预测控制或者利用神经网络广义预测控制算法实现水箱的控制。
容错控制。
由于水箱能够在实验过程中模拟各种实际应用故障,所以少数实验室也研究关于故障诊断和容错控制在水箱上的应用。
解耦控制。
国内外水箱实验系统大多通过阀门相互连通,水箱存在定耦合,通过系统解耦进行控制。
建立步骤本实验选择中水箱作为被测对象也可选择下水箱。
实验之前先将储水箱中贮足水量,然后将阀门全开,将上水箱出水阀门和中水箱出水阀开至适当开度,其余阀门均关闭。
鼠标左键点击实验项目二阶水箱对象特性测试实验,系统进入正常的测试状态,呈现的实验界面如图所示。
图系统监控界面按设计好的线路图接线,确定无误后方可合上电源。
打开监控计算机,运行组态软件,打开液位串级过程控制系统实验。
先设定电动阀开度,系统达到稳态后记录液位高度及此刻对应时间。
设定电动阀开度为,系统达到稳态后记录液位高度求整理实验数据实验数据原始数据记录当电动阀开度时。
对应水位高度当电动阀开度。
对应水位高度表原始数据表数据处理阶跃输入量输入稳态值根据以上公式求的的平均值及传递函数本章小结本章主要介绍了水箱数学模型的建立原理和建立方法及步骤,并且对实验数据进行了记录和处理,得到水箱的模型的传递函数。
控制理论控制理论的发展与现状目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的个重要标志,同时,它也从种角度反映个国家的发展速度。
控制理论的发展也经历了古典控制理论现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
个控制系统包括控制器传感器变送器执行机构输入输出接口。
控制器的输出经过输出接口执行机构,加到被控系统上控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器。
不同的控制系统,其传感器变送器执行机构是不样的。
比如压力控制系统要采给出的经验公式求出调节器的参数值。
按该表算出参数值后,要把比例度放在比计算值稍大点的值上,把和放在计算值上,进行现场观察,如果比例度可以减小,再将放在计算值上。
这种方法简单,应用比较广泛。
但对很小的控制系统不适用。
反应曲线法前三种整定调节器参数的方法,都是在预先不知道控制对象特性的情况下进行的。
如果知道控制对象的特性参数,即时间常数时间迟延ξ和放大系数,则可按经验公式计算出调节器的参数。
利用这种方法整定的结果可达到衰减率的要求。
参数对系统性能的影响从系统的稳定性响应速度超调量和稳态精度等方面来考虑,的作用如下比例系数的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。
越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但易产生超调,甚至导致系统不稳定。
取值过小,则会降低调节精度,使响应速度缓慢,从而延长调节时间,使系统静态动态特性变坏。
积分作用系数的作用
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(图纸)
A0-车架.dwg
(图纸)
A0-总装配图.dwg
(其他)
货车底盘毕业设计说明书.doc
(其他)
目录(2页).doc


