液位控制系統(tǒng)

1、自動(dòng)控制原理大作業(yè)題目：液位自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析學(xué)號(hào)： 140301102班級(jí)： 電氣工程1401班姓名： 張曉杰完成時(shí)間：2016年12月5日1.系統(tǒng)工作原理 如圖為液位自動(dòng)控制系統(tǒng)原理示意圖，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，我們希望，在任意情況下，液面的高度維持不變。工作原理：電位器電刷位于中點(diǎn)位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)不動(dòng)，控制閥門(mén)有一定的開(kāi)度，使水箱中流入水量與流出水量相等， 從而液面保 持在希望高度上。一旦流入水量或流出水量發(fā)生變化，水箱液面 高度便相應(yīng)變化。此時(shí)，水箱液面下降，浮子位置相應(yīng)下降，知道電位器電刷回到中點(diǎn)位置， 系統(tǒng)重新處于平衡狀態(tài)， 液面恢復(fù) 給定高度，反之，若水箱液面下降，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)增大閥門(mén)

2、開(kāi)度， 加大流入的水量，使液面升到給定的高度。2數(shù)學(xué)模型浮子、杠桿、電位計(jì)浮球杠桿測(cè)量液位高度的原理式?=Uty h/al式中？?為電位計(jì)的輸出電壓，U為電位計(jì)兩端的總電勢(shì)，b/a為 杠桿的長(zhǎng)度比， h為高度的變化，l為電位計(jì)電阻絲的中點(diǎn)位 置到電阻絲邊緣的長(zhǎng)度。拉氏變換?(s)=Ub h(s)/al式中 a=8cm,b=2cm,U=60V,l=2.5cm。故，傳遞函數(shù)為，？(s) =?, ?二6。(2)微分調(diào)理電路對(duì)輸入電壓進(jìn)行調(diào)理，傳遞函數(shù)為 ？(s) =?So其中，？?二1。(3)電動(dòng)機(jī)傳遞函數(shù)為？(s) =?/ (?s+1)其中，？?=30, ?=2。(4)減速器比例環(huán)節(jié)，減速比為1/

3、5。所以，傳遞函數(shù)為？(4) =1/5 o(5)控制閥這是積分環(huán)節(jié)，流入口寬為l=16cm,高為h=15cm流入速度v=46cm/s,流出速度u=40cm/s,輸入量為減小后的轉(zhuǎn)速 n,控制 閥每轉(zhuǎn)一圈，進(jìn)水口的開(kāi)度改變量為 1cm,輸出量為Q, Q與n 的原理式如下：Q (s) =n (s) vl/s所以，傳遞函數(shù)為？(s) =vl/s=750/s 。(6)水箱水箱橫截面積為2500?,傳遞函數(shù)為? (s) =1/?s=1/2500s o(7)總的傳遞函數(shù)為？(s) =K/s(Ts+1)+K,其中,K=10.8, T=2o.穩(wěn)定性分析特征方程為2?+s+10.8=0.因?yàn)樘卣鞣匠痰南禂?shù)都為正，故系統(tǒng)穩(wěn)定。.系統(tǒng)時(shí)域分析自然振蕩角頻率？標(biāo)2.32;阻尼比？=0.11;上升時(shí)間?F0.72s;調(diào)節(jié)時(shí)間？?i=12.9s;峰值時(shí)間?=1.36s ;最大超調(diào)量？=70.5%.誤差分析開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) ？?？(s) =10.8/s (2s+1).誤差傳遞函數(shù)E(s)=1/ (1+? (s)=0.093s+0.177 ?-0.034 ?穩(wěn)態(tài)誤差?B?(s)