中静态时，当发生变化时也随之变化，控制目的要求趋近于。假设水箱液位为，水箱截面积为。根据动态物料平衡则有传递函数为其中为时间常数。为放大系数。利用阶跃响应实验法，增减水箱的流入水量大小，从而改变水箱流出阀门实现对被控流量的阶跃信号输出。根据结构图连接实验线路，手动操作调节器,控制调节阀开度，初始开度,等到水箱的液位处于平衡位置时，即流出流量和流入流量达到平衡。改变调节阀开度到,即对上水箱输入阶跃信号，使流入流量阶跃变化，其液位离开原平衡状态。经过定调节时间后，水箱液位重新进入平衡状态，流出流量和流入流量重新达到平衡。根据实验获得组单流量阶跃控制数据表输入流量阶跃响应数据表单流量控制系统传递函数获取根据参数表，利用绘图图单流量控制系统输入输出数据图阶跃响应扰动值为，则静态放大系数阶跃响应曲线的稳态值与阶跃扰动值之比取。求出传递函数为双闭环比值控制系统实验比值系数运算设流量变送器的输出电流和输入电流间成线性关系，当流量由变化时，相应变送器的输出电流为。由此可知，任瞬时主动流量和从动流量所对应变送器的输出电流分别为式中和分别为和最大流量值。根据上面数据表，设最大流量值分别为和值为。假定设计要求,则式可改写为同理式也可改写为于是求得折算成仪表的比值系数为即比值控制器的比值系数比值控制系统传递函数获取根据比值系数，控制下方阀门开度，可获得量变化而变化，并且两者之间保持个定值的比例关系，即。结构框图如下图流量比值控制系统结构框图力控组态软件设计人机界面调节器电动调节阀调节器管道流量变送器电动调节阀管道流量变送器给定量流量流量图双闭环流量比值控制系统人机界面界面按钮开始与停止动作图动作程序图创建数据库变量图数据库变量创建实时曲线图关联变量图实时趋势曲线关联数据变量创建主副回路手操器并进行变量关联图主回路手操器变量设置图主回路手操器参数设置图副回路手操器变量关联图副回路手操器参数整定关联运行结果曲线如图所示图双闭环比值控制系统运行结果曲线这样，两种流量控制系统单回路流量控制系统双闭环流量比值控制系统就设计完成了。只要通过更改力控组态软件设计的人机界面里的输入流量值，即可改变系统输出流量结果，并且会随着系统的控制目的进行相应的变化。结论与展望结论在获取了稳定的传递函数之后，控制装置的控制情况和设定的传递函数之间的关系也稳定并且达到了预期效果。单流量控制系统的被控流量逐渐趋于设定流量并且稳定，流量比值控制系统的流量在控制初期比较乱，但随后系统慢慢趋于稳定，从动流量随着主动流量产生固定变化，变化趋势跟比值系数慢慢吻合，最后呈现稳定的比值控制趋势。在力控人机界面，能明显看出被控流量的数值与主动流量的数值关系，从趋势曲线图更可以看出明显的变化情况。最后在的界面仿真时波形稳定无误。这次流量控制系统的设计涉及到力控编程仿真过程控制装置的使用，使我的实验动手能力进步增加。对于逻辑管理和过程控制有了更深刻的认识。当然本次设计也存在了不足，比如过程控制装置获取传递函数的些小问题，由于实验装置本身的老化，导致传递函数有些不太准确。并且在力控人机界面显示数据的时候也有点小问题，但都无伤大雅。展望流量控制系统作为种实用控制系统，在计算机发展史中产生的时间并不长。但是在外界很多地方应用很广泛。研究流量控制系统有助于了解控制过程的产生变化。这种流量控制系统的控制效果较为明显，在实验类应用中颇为广泛。甚至根据研究这样的小型控制系统，可以了解更大型的流量控制方法，在实际应用中，比如水坝，水库之类的场合也有更理想的使用空间。组流量变化数据。比值控制系统数据表如下表比值控制系统数据表根据参数表，利用绘图图流量比值控制系统输入输出数据曲线阶跃响应扰动值为，则静态放大系数等于阶跃响应曲线的稳态值与阶跃扰动值之比取。求出传递函数为流量控制系统设计单回路流量控制系统设计由于实验装置自带控制阀门，流量控制通过改变阀门开度来实现，所以比较方便控制。单流量控制系统的大概设计图如图所示图单流量控制系统概图系统的被控对象为管道，流经管道中的液体流量作为被控量。由于系统的控制任务是维持被控制量恒定不变，即在稳态时总等于给定值。因此需把流量经检测变送后的信号作为系统的反馈量。系统的控制方框图图单流量控制系统结构框图调节器流量变送器电动调节阀管道给定量流量根据结构图，在力控组态软件界面设计相关人机界面如图所示图单流量控制系统人机界面创建数据库变量图模拟点配置图数据点配置其中为系统设定流量，即主控流量，为系统从动流量。设定流量手动输入数值，关联主控流量开始和结束的按键动作如下图运行界面输出的被控流量关联变量图改变变量输入创建趋势曲线，关联两个控制变量图趋势曲线建立手操器并且设置相关变量图手操器属性界面图手操器变量设置界面图手操器参数整定界面系统运行结果曲线如图所示图运行结果曲线图双闭环流量比值控制系统的设计流量比值控制系统结构概图如图所示图流量比值控制系统概图双闭环流量比值控制系统有两条支路，路是来自于主回路的流量，它是个主动量另路是来自于副回路的流量，它是系统的从动量。要求从动量能跟随主令表达式与数学工程中常用的形式十分相似，故用来解算问题要比用，等语言完成相同的事情简捷得多，并且也吸收了像等软件的优点，使成为个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对，的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到函数库中方便自己以后调用，此外许多的爱好者都编写了些经典的程序，用户直接进行下载就可以用。是最重要的组件之，它提供个动态系统建模仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。具有适应面广结构和流程清晰及仿真精细贴近实际效率高灵活等优点，并基于以上优点已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于。是中的种可视化仿真工具，是种基于的框图设计环境，是实现动态系统建模仿真和分析的个软件包，被广泛应用于线性系统非线性系统数字控制及数字信号处理的建模和仿真。可有用的资料，今天终于完成了本设计的说明书。在这次设计过用于低速重载的场合。如用个轻系列轴承而承载能力达不到要求时，可考虑采用宽系列的轴承，或者把两个轻系列的轴承并装在起使用。保持架的材料与结构对轴承的转速影响极大。实体保持架比冲压保持架允许更高些的转速。推力轴承的极限转速均很低。当工作转速高时，若轴向载荷不十洛阳理工学院毕业设计论文分大时，可以采用角接触球轴承承受纯轴向力。若工作转速略超过样本中规定的极限转速，可以用提高轴承的公差等级，或者适当的加大轴承的径向游隙，选用循球润滑或油雾润滑，加强对循环油的冷却等措施来改善轴承的高速性能。若工作转速超过极限转速较多，应选用特制的高速转动轴承。轴承的调心性能轴承的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差时，或因轴受力而弯曲或倾斜时，会造成轴承的内外轴线发生倾斜。这时，应采用定调心性的调心球轴承或调心滚子轴承。轴承的安装和拆卸便于拆装也是选择轴承类型时应考虑的个因素。此外，轴承类型的选择还应考虑轴承装置整体设计的要求。如轴承的配置使用要求游动要求等。综合考虑以上因素，本次设计第轴后轴承为角接触球轴承。此轴承可以承受径向载荷和轴向载荷，为便于第轴的拆装，通常后轴承的外圈直径选择得比第轴齿轮的齿顶圆的直径大由于本次设计中间轴采用固定式中间轴，所以采用圆柱滚子轴承分动箱第三轴采用圆柱滚子轴承。圆柱滚子轴承初选代号为第轴前端轴承，第二轴后端轴承。中间轴圆柱滚子轴承校核滚动轴承的选择根据载荷及速度情况，拟定选用圆柱滚子轴承。由输出轴的机构设计，根据，选取。其额定动载荷，额定静载荷滚动轴承的校核轴承的受力图如图所示。洛阳理工学院毕业设计论文图轴承受力图纵向载荷根据轴的分析，可知当量动载荷由于圆柱滚子轴承径向当量载荷,因为因此验算轴承寿命轴承预期寿命为小时。洛阳理工学院毕业设计论文由公式进行验算，即式中轴承寿命轴的转速温度系数，取当量动载荷指数，对于球轴承，对于滚子轴承，。由式代入数据得因此该轴承满足寿命要求。输入轴和输出轴轴承的校核根据以上的设计，采用近似相同的方法可以对输入轴和中间轴的轴承进行校核，使其满足定的寿命要求。最后所得轴承的尺寸如下表表不同轴轴承的类型和尺寸项目类型尺寸输入轴深沟球轴承中间轴圆柱滚子轴承输出轴花键的选取与校核轴上花键的设计选取分动箱轴与齿轮及其他传递转矩的部件般通过键和花键联接。普遍采用的是矩形花键和渐开线花键。渐开线花键应用日趋广泛。这是由于渐开线花键较矩形花键有许多优点，如齿数多齿端，齿根部厚，承载能力洛阳理工学院毕业设计论文强，易自动定心，安装精度高。相同外形尺寸下花键小径大，有利于增加轴的刚度。渐开线花键便于采用冷搓冷打冷挤等无切屑加工工艺方法，生产效率高，精度高，并且节约材料。分动箱的花键尺寸可以根据初选的轴颈按花键的工作条件及花键标准选取。般渐开线花件工作不稳定。花键传递转矩时，齿侧面受挤压作用，中静态时，当发生变化时也随之变化，控制目的要求趋近于。假设水箱液位为，水箱截面积为。根据动态物料平衡则有传递函数为其中为时间常数。为放大系数。利用阶跃响应实验法，增减水箱的流入水量大小，从而改变水箱流出阀门实现对被控流量的阶跃信号输出。根据结构图连接实验线路，手动操作调节器,控制调节阀开度，初始开度,等到水箱的液位处于平衡位置时，即流出流量和流入流量达到平衡。改变调节阀开度到,即对上水箱输入阶跃信号，使流入流量阶跃变化，其液位离开原平衡状态。经过定调节时间后，水箱液位重新进入平衡状态，流出流量和流入流量重新达到平衡。根据实验获得组单流量阶跃控制数据表输入流量阶跃响应数据表单流量控制系统传递函数获取根据参数表，利用绘图图单流量控制系统输入输出数据图阶跃响应扰动值为，则静态放大系数阶跃响应曲线的稳态值与阶跃扰动值之比取。求出传递函数为双闭环比值控制系统实验比值系数运算设流量变送器的输出电流和输入电流间成线性关系，当流量由变化时，相应变送器的输出电流为。由此可知，任瞬时主动流量和从动流量所对应变送器的输出电流分别为式中和分别为和最大流量值。根据上面数据表，设最大流量值分别为和值为。假定设计要求,则式可改写为同理式也可改写为于是求得折算成仪表的比值系数为即比值控制器的比值系数比值控制系统传递函数获取根据比值系数，控制下方阀门开度，可获得量变化而变化，并且两者之间保持个定值的比例关系，即。结构框图如下图流量比值控制系统结构框图力控组态软件设计人机界面调节器电动调节阀调节器管道流量变送器电动调节阀管道流量变送器给定量流量流量图双闭环流量比值控制系统人机界面界面按钮开始与停止动作图动作程序图创建数据库变量图数据库变量创建实时曲线图关联变量图实时趋势曲线关联数据变量创建主副回路手操器并进行变量关联图主回路手操器变量设置图主回路手操器参数设置图副回路手操器变量关联图副回路手操器参数整定关联运行结果曲线如图所示图双闭环比值控制系统运行结果曲线这样，两种流量控制系统单回路流量控制系统双闭环流量比值控制系统就设计完成了。只要通过更改力控组态软件设计的人机界面里的输入流量值，即可改变系统输出流量结果，并且会随着系统的控制目的进行相应的变化。结论与展望结论在获取了稳定的传递函数之后，控制装置的控制情况和设定的传递函数之间的关系也稳定并且达到了预期效果。单流量控制系统的被控流量逐渐趋于设定流量并且稳定，流量比值控制系统的流量在控制初期比较乱，但随后系统慢慢趋于稳定，从动流量随着主动流量产生固定变化，变化趋势跟比值系数慢慢吻合，最后呈现稳定的比值控制趋势。在力控人机界面，能明显看出被控流量的数值与主动流量的数值关系，从趋势曲线图更可以看出明显的变化情况。最后在的界面仿真时波形稳定无误。这次流量控制系统的设计涉及到力控编程仿真过程控制装置的使用，使我的实验动手能力进步增加。对于逻辑管理和过程控制有了更深刻的认识。当然本次设计也存在了不足，比如过程控制装置获取传递函数的些小问题，由于实