三级液位仿真控制系统设计程序

以下是一个简单的三级液位仿真控制系统设计程序，使用了 MATLAB 和 Simulink：

1. MATLAB 代码

% 定义三个水箱的初始液位
h1 = 0.5;
h2 = 0.3;
h3 = 0.2;

% 定义水箱的参数
A1 = 1; A2 = 2; A3 = 3; % 水箱底面积
a12 = 0.01; a21 = 0.02; % 连通孔面积
a23 = 0.03; a32 = 0.04;
K1 = sqrt(2*9.8*h1); K2 = sqrt(2*9.8*h2); K3 = sqrt(2*9.8*h3); % 流量系数

% 定义控制参数
Kp = 0.1; Ki = 0.01; Kd = 0.01; % PID 控制器参数
T = 0.1; % 控制周期
e = 0; I = 0; u = 0; % 初始化 PID 控制器参数

% 开始仿真
sim('three_tank_model');

% 绘制图形
figure;
subplot(3,1,1);
plot(h1);
title('Tank 1 level');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Level (m)');
subplot(3,1,2);
plot(h2);
title('Tank 2 level');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Level (m)');
subplot(3,1,3);
plot(h3);
title('Tank 3 level');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Level (m)');

这个程序定义了三个水箱的初始液位和参数，以及 PID 控制器的参数。它还使用 Simulink 模型进行仿真。最后，它绘制了三个水箱的液位随时间的变化图。

2. Simulink 模型

Simulink 模型包含三个水箱、PID 控制器和仿真时钟。

模型的设计如下图所示：


3. 运行程序

运行 MATLAB 代码后，将打开 Simulink 模型并开始仿真。程序将绘制三个水箱的液位随时间的变化图，如下图所示：