基于网络实验平台的液位控制系统设计【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电气工程及其自动化基于网络实验平台的液位控制系统设计一、课题研究意义及现状人们的生活和工业生产经常会涉及到液位和流量的控制问题和技术，例如食品加工、饮料生产，居民用水的供应，污水处理，化工生产等各种行业的生产加工，都要使用蓄液池。蓄液池里面的液位要维持在合理的高度，太满会在生产加工中溢出造成浪费和损失，过少则无法满足需求，特别在化工生产等领域，极易出现操作失误，引起工业事故。因此，需要设计合理的液位控制器对蓄液池的流量进行精密控制，以保证产品的质量和生产效益。特别是在污水处理方面，可持续发展的观念深刻影响着当代了，对于污水处理的重

2、视可谓是重中之重。人们对水资源的需求以惊人的速度扩大和日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。我国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。降低运营成本，提高污水处理率，一直是污水处理行业面临的最现实的问题。采用计算机网络远程控制技术，将监控变化的污水处理情况；检测处理前后的水质数据；利用计算机处理分析数据；远程控制更改处理量、处理方案和措施等有机结合起来形成一个网络系统，达到优化控制状态，经济运行，节省能耗，减少事故，保证安全，降低劳动强度，节约人力，甚至可以完成许多人工难以完成的任务，提高运行的可靠性。目前在实

3、际生产和生活中应用到的液位控制系统，主要是以传统的PID控制算法为主，它是一种以对象的数学模型问基础的控制方式，对于一些简单的线性，时不变和数学模型，PID控制都能取得令人满意的成果。但对于大型的、复杂的系统，PID往往显得有心无力。模糊控制室智能控制研究中最为活跃和富有成果的领域，众多新的模糊控制技术和方法被广泛应用。模糊逻辑对于问题的描述和解决能在简明和精确之间找到一个平衡点，使其具有实际的意义。目前在国内很多的研究仍然停留在计算机模拟或实验室验证上面，真正能有效的应用到工业生产和生活过程中的并有发展潜力的仍然为数不多，因此，各个大学都有相应

4、实验室的成立，为研究出能得到工程界公认的研究成果而努力。二、课题研究的主要内容和预期目标本设计要求应用CATS系统设计出基于网络实验平台的液位控制实验项目：（1）simu-link的使用实验（2）labmap的使用实验（3）句柄handle的设置实验（4）液位控制系统设计预期目标：（1）掌握实验室网络平台的控制系统基本原理，并对其算法进行改进；（2）完成确定控制系统的控制要求及被控制对象的求取；（3）完成基于基于网络实验平台的液位控制的故障诊断算法设计；（4）根据假设条件建立了网络实验平台的液位控制系统的动态数学模型，运用Matlab中Simul

5、ink工具箱对模型进行动态仿真；（5）根据仿真数据反复进行修改和改进，尽量使其能与实际操作无差别化；（6）在仿真数据进行采集、修改和处理后，利用实验室液位控制系统进行实际实验，完成数据收集和处理，得出实验结论，仔细完成设计论文。三、课题研究的方法及措施1、根据导师提供材料与意见，检索相关文献，了解相关技术背景、成果及方案，并学习故障诊断的相关内容。2、在完成以上步骤的基础上，学习液位控制基本原理以及在网络平台的应用方案。3、在完成以上2个步骤的基础上给出故障诊断方法的设计过程：故障数据的提取、分析、处理，整理出系统总体方案的设计。4、利用MATL

6、AB、Simulink软件实现算法，完成仿真实验，记录、分析和处理仿真数据得出结论。5、根据仿真实验数据处理后修改过后的实验方案，利用实验室液位控制模拟实验器材进行实际模拟实验，完成数据的记录、分析和处理。6、技术文档总结，完成毕业论文四、课题研究进度计划毕业设计期限：2010年10月8日至2011年4月22日。第一阶段（2010年10月8日至2010年11月19日）：分析任务，收集资料，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。第二阶段（2010年11月20日至2011年4月1日）：设计与写论文，算法研究及软件程序设计，撰写设计报告与

7、论文，实验指导书。第三阶段（2011年4月2日至2011年4月22日）：算法完善，论文修改，准备答辩五、参考文献[1]郑笑建，杨马英，刘萍先.控制系统网络虚拟实验室[J]；计算机工程与应用；2004年10期：146~167[2]谭励，于重重.高校综合网络实验室建设方案的设计与实施[J]；实验室研究与探索；2005年08期：42~45.[3]陈爱国，冯斌.网络实验室建设与实验教学改革[J]；中国现在教育装备；2007年第5期：38~40.[4]王晓峰,，吴平东,任长清,黄杰,陈之龙,马树元.基于因特网的远程控制系统控制算法的研究[J]；计算机应用研

8、究；2003年第4期：141~143..[5]计算机网络实验室方案的设计与建设[EB/OL]，[2010-11-15].http://w