基于MATLAB的水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題 目： 基于MATLAB的水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與 仿真 起止日期： 2015年4月6日至2015年6月26日 指導(dǎo)教師： 蘇琦 職稱： 副教授 學(xué)生姓名： 李云麗 學(xué)號(hào)： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 院（系）： 機(jī)電工程學(xué)院 教研室主任： 20 年 月 日審查院系負(fù)責(zé)人： 20 年 月 日批準(zhǔn)任務(wù)書(shū)填寫(xiě)要求1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫(xiě)，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查，學(xué)院（系）領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書(shū)應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始前一周填好發(fā)給學(xué)生。2.任務(wù)書(shū)內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)

2、定的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)站下載）打印，不得隨便涂改或潦草書(shū)寫(xiě)，禁止打印在其它紙上后剪貼。3.任務(wù)書(shū)填寫(xiě)的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專業(yè)及學(xué)院（系）的主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫(xiě)。4.任務(wù)書(shū)內(nèi)有關(guān)“學(xué)院（系）”“專業(yè)”等名稱的填寫(xiě)，應(yīng)寫(xiě)中文全稱。學(xué)生的學(xué)號(hào)要寫(xiě)全號(hào)。5.有關(guān)年月日的填寫(xiě)，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2012年8月16日”或“2012-08-16”。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)課題課題名稱基于MATLAB的水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真課題性質(zhì)1.理工類(lèi)：工程設(shè)計(jì) （ ）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（ ）；理論研究型（ ）；計(jì)算機(jī)軟件型（ ）；綜合型（ ）

3、。2.文管類(lèi)（ ）。3.外語(yǔ)類(lèi)（ ）。4.藝術(shù)類(lèi)（ ）。5.醫(yī)學(xué)類(lèi)（）課題類(lèi)型1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（ ） 2.論文（ ）課題來(lái)源科研課題（ ） 生產(chǎn)實(shí)際（ ） 自選題目（ ） 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容(1) 主要內(nèi)容過(guò)程控制系統(tǒng)是一門(mén)與生產(chǎn)過(guò)程聯(lián)系非常密切的課程，過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及生產(chǎn)工藝、測(cè)控技術(shù)、自動(dòng)控制理論、智能控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的知識(shí)，是一門(mén)綜合性學(xué)科。本設(shè)計(jì)主要以水箱液位控制系統(tǒng)為對(duì)象，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，確定對(duì)象的傳遞函數(shù)。利用Matlab的Simulink軟件包對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了深入的分析。在水箱液位控制系統(tǒng)中，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型以及實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，分別確定

4、了上、中、下水箱對(duì)象的傳遞函數(shù)。在Simulink軟件包中建立了單回路、串級(jí)等控制系統(tǒng)的仿真模型。通過(guò)對(duì)仿真曲線的研究，分析了控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的影響。本課題涵蓋了Matlab軟件、Simulink軟件包及在其建立的單回路、串級(jí)控制系統(tǒng)模型、常規(guī)的PID、實(shí)際PID等知識(shí)，是Matlab系統(tǒng)控制技術(shù)應(yīng)用的綜合性課題。通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)和調(diào)試，使學(xué)生鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和職業(yè)能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(2) 主要技術(shù)指標(biāo)干擾通道放大倍數(shù)：干擾通道放大倍數(shù)Kf越大，系統(tǒng)余差也越大，既控制質(zhì)量越差。干擾通道時(shí)間常數(shù)：干擾通道時(shí)間常

5、數(shù)Tf越大，個(gè)數(shù)越多，干擾對(duì)被控參數(shù)的影響越小，系統(tǒng)的控制質(zhì)量就越高。比例系數(shù)的整定：比例系數(shù)Kp越大，系統(tǒng)的精度越高，但Kp過(guò)大，導(dǎo)致系統(tǒng)部穩(wěn)定。積分系數(shù)的整定：積分系數(shù)Ki越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差消除越快，但Ki過(guò)大，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。微分系數(shù)的整定：微分系數(shù)Kd，作用在于改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境：Simulink。電路顯示：Simulink顯示電路 顯示方式：動(dòng)態(tài)掃描顯示主要功能：水箱液位的容量及顯示水箱液位的測(cè)量方式：PID控制器實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量2.畢業(yè)設(shè)計(jì)要求(1)收集、整理與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)領(lǐng)域的信息資料； (2)完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)框圖的設(shè)計(jì)； (3)完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)電路原理圖設(shè)

6、計(jì)；(4)完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)程序流程圖和源程序設(shè)計(jì)； (5)完成硬件的仿真設(shè)計(jì)；(6)完成軟件和硬件系統(tǒng)的調(diào)試，功能指標(biāo)達(dá)到技術(shù)要求；(7)程序清單和圖樣資料；(8)根據(jù)本課題的設(shè)計(jì)、編程、工作過(guò)程，形成符合學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計(jì)書(shū)面報(bào)告。3.畢業(yè)設(shè)計(jì)主要文獻(xiàn),資料和參考書(shū)控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真 國(guó)防工業(yè)出版社 MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 高等教育出版社 MATLAB教程 北京航空航天大學(xué)出版社MATLAB7.0/Simulink6.0建模仿真開(kāi)發(fā)與高級(jí)工程應(yīng)用 清華大學(xué)出版社自動(dòng)控制原理 科學(xué)出版社先進(jìn)PID控制MATLAB仿真 電工工業(yè)出版社計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng) 機(jī)械工業(yè)出版社 基于Matlab的控制系統(tǒng)仿真(湖北工學(xué)院學(xué)報(bào)) 基于Simulink仿真技術(shù)的自動(dòng)控制工程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(自然科學(xué)報(bào)) 水箱上的幾種液位控制實(shí)驗(yàn)及被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型(北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)) 科教視野 現(xiàn)代電子技術(shù)等期刊4.畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃第1 2周 確定設(shè)計(jì)任務(wù)和日程安排，調(diào)研和查找資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)要求；第3 5周 完成方案論證、總體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)；第6 8周 完成軟件設(shè)計(jì)和程序的編寫(xiě)；第9 11周 調(diào)試程序，完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試； 第1112周 結(jié)果分析整理、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，驗(yàn)收和答辯。5.畢業(yè)設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的資料（或圖表、設(shè)計(jì)圖紙