毕业设计（论文）-基于大小惯性对象的过程控制研究

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1、基于大小惯性对象的过程控制研究ResearchofProcessControlBasedonSizeofInertialObject总计：36页表格：3个插图：38幅基于大小惯性对象的过程控制研究基于大小惯性对象的过程控制研究IV基于大小惯性对象的过程控制研究自动化专业刘庆伟［摘要］本设计以过程控制实验装置上的压力、流量、液位和温度环节为实验对象，研究不同惯性大小的被控对象的控制特点。用AI智能仪表分别实现了四个对象的开环控制，采集了响应曲线并求出了各个对象的数学模型。接着，用AI智能仪表分别对四个模型进行

2、了闭环控制，反复调试后得到了最佳的控制参数。然后通过MATLABSimulink分别对四个模型进行了比例-积分-微分算法的仿真。通过对实验数据的分析和对仿真结果的对比，对压力、流量、液位和温度这四个对象的惯性大小特点进行了总结，得出了面对大小惯性对象时分别用AI智能仪表和常规比例-积分-微分算法的控制特点，以及两者之间的差异。［关键词］AI智能仪表；数学模型；仿真；比例-积分-微分算法ResearchofProcessControlBasedonSizeofInertialObjectAutomationS

3、pecialtyLIUQing-weiAbstract:Thedesignhasstudieddifferentinertiaofobjectcontrolcharacteristicsbyusingpressure,flow,liquidlevelandtemperaturelinksoftheprocesscontrolexperimentaldeviceastheexperimentalobject.Firstly,ithasachievedfourobjectsoftheopen-loopcontr

4、ol,acquisitionofresponsecurveandcalculatedthemathematicalmodeloftheobjectbyusingAIintelligentinstrument.Secondly,ithasalsoachievedthefourmodeloftheclosedloopcontrol,repeatedtestingaftergettingtheoptimalcontrolparametersbyusingAIIntelligentinstrument.Thenit

5、simulatesproportional-integral-derivativealgorithmofthefourmodelsthroughtheMATLABSimulink.Finally,accordingtotheanalysisofexperimentaldataandthesimulationresults,ithassummarizedcontrast,pressure,flow,liquidlevelandtemperatureofthefourobject'sinertiacharact

6、eristics,reachingaconclusionthatweshoulduseAIintelligentinstrumentandconventionalproportionalintegraldifferentialcontrolalgorithmfeaturesandthedifferencesbetweenthemwhenfacingsizeinertialobject.Keywords:AIintelligentinstrument;Mathematicalmodel;Simulation;

7、Proportionintegrationdifferentiationalgorithm目录IV基于大小惯性对象的过程控制研究1引言11.1研究的背景11.2研究的问题及解决的思路12实验软硬件及算法介绍12.1主要软硬件介绍12.1.1力控组态软件介绍12.1.2MATLAB软件介绍22.1.3智能仪表介绍22.2算法简介22.2.1PID算法原理22.2.2AI人工智能调节算法原理33实验项目设计43.1开环控制系统43.1.1液位开环控制43.1.2流量开环控制73.1.3压力开环控制93.1.4温

8、度开环控制113.2大小惯性对象的数学模型133.2.1液位对象的数学模型133.2.2流量对象的数学模型143.2.3压力对象的数学模型153.2.4一阶惯性环节放大系数K含量纲和无量纲的分析153.2.5温度对象的数学模型163.3单回路控制系统163.3.1液位单回路控制173.3.2流量单回路控制183.3.3压力单回路控制183.3.4温度单回路控制193.4PID算法仿真设计203.4.1液位对象的P