雙容水箱控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、雙容水箱系統(tǒng)是復(fù)雜的工業(yè)過程中重要的被控對象之一，它具有強耦合和強非線性的特性，單純采用多個單回路控制器進(jìn)行控制很難取得滿意的控制效果。因此，多變量強耦合強非線性系統(tǒng)的解耦控制，成為雙容水箱系統(tǒng)控制中亟待解決的關(guān)鍵問題。但是，目前多數(shù)雙容水箱系統(tǒng)的控制軟件比較封閉，功能單一，并不能很好地實現(xiàn)復(fù)雜控制算法的實驗研究，這給雙容水箱系統(tǒng)的解耦控制帶來很大的困難。鑒于這種現(xiàn)狀，針對雙容水箱系統(tǒng)的軟件、硬件和解耦控制算法三個方面進(jìn)行深入地研究有著

2、較大意義和應(yīng)用價值。
　　本文依托東北大學(xué)流程工業(yè)綜合自動化國家重點實驗室，開展了雙容水箱控制系統(tǒng)的研究，主要工作歸納如下:
　　(1)根據(jù)雙容水箱液位耦合控制系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)，利用動態(tài)物料平衡原理建立其機理模型，將機理模型在工作點附近進(jìn)行線性化得到控制器設(shè)計模型，并通過參數(shù)辨識實驗得到機理模型和控制器設(shè)計模型的具體參數(shù)，為以后控制器設(shè)計和仿真提供素材;
　　(2)針對雙容水箱控制系統(tǒng)設(shè)計了由線性反饋控制器、解耦補償器和

3、非線性補償器組成的解耦控制器，并進(jìn)行了相關(guān)的理論分析和仿真研究，然后對仿真結(jié)果進(jìn)行了比較和分析;
　　(3)在Easycontrol控制軟件平臺上設(shè)計并開發(fā)了雙容水箱系統(tǒng)的專用控制軟件，然后對開發(fā)的專用控制軟件進(jìn)行了相關(guān)的結(jié)果測試和分析，驗證了所設(shè)計的專用控制軟件的有效性和可靠性;
　　(4)在雙容水箱系統(tǒng)專用控制軟件上實現(xiàn)了對雙容水箱系統(tǒng)的解耦控制方法的實驗研究，最終得到較為滿意的雙容水箱液位解耦控制效果，并對取得的實驗結(jié)