本文以加拿大Quanser公司生产的实验装置为参考,讨论了液位控制问题,
数学模型仿真和算法仿真:
根据系统机理建立了单容系统的数学模型并据此搭建了相应的SIMULINK仿真系统。然后通过比较比例(P)、比例积分(PI)以及比例积分(PI)附加前馈控制分别在单容系统中的控制效果,得到了最佳的控制算法——PI附加前馈控制,它实现了控制系统自身粗调与微调相结合的功能,将其应用于单容水箱的液位控制,其控制效果表明了该控制算法的优越性。
硬件设计方面:
利用AD620将压力传感器的信号转换为电压信号,然后传给控制系统,控制系统根据PID控制算法,对电机进行控制,进而控制液位的高低。通过按键实现液位高度的控制和采样时间等方面的控制。
压力传感器采用电阻应变片式结构,这样就要求采用现在比较应用比较多的AD620和AD703两个A/D来实现信号的采集;控制模块采用lm3s811,从处理速度和能耗大小都比51单片机要好。
还有不完善的地方后续在改进。
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