基于PID算法的水箱液位控制系统设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1研究背景

过程控制在我国现代化建设中具有不可替代的地位。改革开发以来,随着科学技术的发展,过程控制产生巨大的变化。大致可分为局部自动化、综合自动化和全盘自动化等阶段。在过程工业中,被控量通常有以下四种:液位、压力、流量、温度,而液位不仅是工业过程中的常见参数,且便于直接观察,也容易测量,过程时间常数一般比较小,以液位过程构成实验系统,可灵活地进行过程组态,实施各种不同的控制方案。液位控制装置也是过程控制最常用的实验装置,国外很多实验室有此类装置,很多重要的研究报告、模拟仿真等均出自此类装置。双容水箱是较为典型的非线性、时延对象,工业上许多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。同时,它具有较强的综合性,涉及控制原理、智能控制、流体力学等多个学科。

液位控制就是对某一容器内的液体的进入量或流出量进行控制,从而使液体的高度保持在所希望的数值上。液位控制在钢铁、石油化工、食品灌装等行业中应用极为普及,对此进行研究有很高的实用价值。目前在实际生产中应用的液位控制系统,主要以传统的PID控制算法为主。

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