发布时间 : 星期二 文章东北大学 课程设计报告 水箱液位控制系统 - 图文更新完毕开始阅读5524d8d626fff705cc170a08
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当前馈补偿放大系数为5的时候，为过补偿，如下图
图7.3.3 前馈系数为5时副回路进水流量的曲线图（过补偿）
当前馈补偿放大系数为0.08的时候为欠补偿时，得到
图7.3.4 前馈系数为0.08时副回路进水流量的曲线图（欠补偿）
8. 结论
到这里，所有建模过程及系统设计部分已经结束。
纵观全过程，我们首先熟悉了整个水箱控制系统的建模过程。掌握了基本的建模方法。接着，我们运用经验凑试法整定PID参数，从而得到较好的控制效果。 本设计是单回路，串级和前馈水箱液位控制系统的设计，目的是要对水箱液位有良好的控制。采用PID算法控制，可以极大地消除控制系统工作过程中的各
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种扰动，使系统工作在良好的状态下，满足基本的控制要求。如果有一较大的扰动，一般可以通过设计串级控制系统和前馈控制系统来解决。但是两种方法有不同的适用条件。可测不可控干扰无法设计串级控制系统来抑制干扰。但是可测可控的因素可以通过设计串级控制系统，快速抑制扰动。例如旁路阀流量是可测的变量，并且可以通过控制调节变频器，使副回路水泵的转速改变，从而调节进水流量。所以就可以设计串级控制系统来一直扰动。使系统较快回复稳定。
而在比较当中，串级系统输出曲线第一峰值出现时间明显比单回路系统更早，缩短了上升时间，减小了对象时间常数，系统快速性增强。串级系统输出曲线的调节时间缩短，使系统更早进入稳定状态，系统振荡幅度明显得到改善，增强了系统的稳定性。而前馈控制又能提前给一阶跃信号，从而迅速地抵消扰动对系统的影响。
对串级控制系统和单回路控制系统阶跃响应输出曲线对比可知，串级控制系统由于增加了副控制回路，使控制系统的的抗干扰性能、动态性能、工作频率及自适应能力都得到明显改善。对比前馈控制系统与单回路控制系统可以得出，由于 前馈系统增加了反馈环节，从而能使系统的调节速度，以及抗干扰能力得到更加优良的改善。
9. 收获、体会和建议
通过这段时间我们的努力尝试，过程控制课程设计已经接近尾声。我们是以小组为单位来进行设计的，我想这其中的酸甜苦辣只有亲自经历过，才能深刻体会到。这不是一个人的辛苦成果，使我们大家共同努力所得。我自己也从这次课程设计中收获颇丰。我们在先前已经进行了过程控制课程的学习，让我们对各种控制系统以及生产控制过程中所运用的一些理论知识有了初步的了解。但是很难把这些知识与实际联系起来。课程设计让我有了这次机会，我们通过在一流实验室里，利用水箱系统，探究了书本中所学的一些理论知识。包括串级控制系统与前馈——反馈控制系统等。也让我们对PID参数的整定有了详细的了解。
刚开始建模时，难免遇到了许多困难，但是经过组内成员的热烈讨论后，我们慢慢走上了正轨。很多东西也变得轻车熟路起来。我想这也是我这次课程设计
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的另外一大收获吧。让我更加深刻的体会到与人沟通的艺术以及团队合作的重要性。还有一点就是，由于实物系统难以实现一些控制系统的控制效果，故我们是用仿真的办法来完成的。这也让我对MATLAB的应用有了很好的认识。为我以后的学习及工作奠定了很好的基础。
最后，非常感谢多位老师的悉心教导，由其是王姝老师，每天都与我们进行沟通，了解每一组的设计进度。并且在我们遇到讨论无果的时候，及时的给与我们帮助。谢谢学校能让我们拥有这次动手实践的机会，使我们能够理论与实际相结合，为我们的学习树立了新的里程碑。