1 设计目的
根据设定的液位对象和其他配置,运用计算机和 INTOUCH 组态软件,设计一
套监控系统,并通过调试使得水箱液位维持恒定或保持恒定或保持在一定误差范
围内。
2 控制要求
在工业过程控制中,实现前馈-反馈单回路控制。前馈控制的基本概念使测
取进入过程的干扰(包括外界干扰和设定值变化),并按其信号产生合适的控制
作用去改变操纵变量,使控制变量维持在设定值上。前馈控制器的控制规律取决
于被控对象的特性,按被控对象既定控制规律;反馈控制的控制规律采用 PID 规
律。将前馈与反馈有效地结合,运用前馈控制在扰动发生后,及时抑制由主要扰
动引起的被控量所产生的偏差;同时运用反馈控制,消除多种扰动对被控量的影
响。
3 系统结构设计
3.1 控制方案
本设计通过前馈反馈控制系统实现对液位的控制。
在前馈反馈控制系统中,前馈控制属于开环控制,在设计中经过对主流量的
检测,及时的针对主要扰动进行液位的偏差抑制。当流量测量值较预定值发生波
动,即时通过计算机进行 PID 计算,输出控制信号,进行液位调节;
反馈控制属于闭环控制,通过对液位的测量,及时对液位进行调控。反馈环
节通过对液位的监测,将测量值与给定值进行比较,形成偏差后,通过 A/D 传输
给计算机,进行预先设定的 PID 计算,输出控制型号,进行液位调节。
前馈反馈控制原理框图如下: