三容水箱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及控制算法的實(shí)現(xiàn).pdf

1、三容水箱是一個(gè)典型的過(guò)程控制對(duì)象模型，具有非線性、耦合及時(shí)延等特性。在控制理論教學(xué)及研究中有著重要的理論研究和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)三容水箱系統(tǒng)的模型建立、控制算法及故障診斷進(jìn)行了研究。但傳統(tǒng)的三容水箱還存在體積大、成本高、操作復(fù)雜、算法不開(kāi)放等弊端。
　　三容水箱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)不僅要滿足《計(jì)算機(jī)控制》實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且還需為《單片機(jī)技術(shù)》、《自動(dòng)控制理論》提供實(shí)驗(yàn)課程；提高系統(tǒng)的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，滿足以學(xué)生為主體達(dá)

2、到提高其學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力的目的；實(shí)驗(yàn)裝置小型化等要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)臺(tái)的本體和功能設(shè)計(jì)。
　　三容水箱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)臺(tái)、上位機(jī)、下位機(jī)三部分組成。實(shí)驗(yàn)臺(tái)有水泵、電動(dòng)閥、加熱管等多種控制對(duì)象，可實(shí)現(xiàn)流量、水溫及一階、二階液位PID算法控制等；上位機(jī)與下位機(jī)采用串口通訊方式。
　　實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用Sketchup立體建模及AutoCAD軟件設(shè)計(jì)，主要包括外觀設(shè)計(jì)、管道設(shè)計(jì)及電氣設(shè)計(jì)。為了讓學(xué)生了解電氣系統(tǒng)，特別將主要電氣信號(hào)引入檢測(cè)面板，方

3、便對(duì)流量、溫度、液位等信號(hào)的手動(dòng)測(cè)量。
　　下位機(jī)以ADuC834單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)了采集模塊、控制模塊、通訊接口模塊等電路，闡述了高精度采集及抗干擾能力的方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，開(kāi)發(fā)了下位機(jī)軟件。
　　上位機(jī)以Microsoft.NET框架為平臺(tái)，采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想和多線程技術(shù)，使用C＃語(yǔ)言和Microsoft SQL Serve2005數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。對(duì)軟件需求進(jìn)行具體分析，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)、曲線動(dòng)態(tài)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢、