单容水箱液位PID控制仿真系统研制开题报告

 2021-08-08 14:18:47

1. 研究目的与意义

研究目的:计算机仿真是一门综合性的新学科,它既取决于计算机工具本身,包括硬件与软件的发展,又依赖于仿真算法在精度与效率方面的研究和提高,还要服从于仿真对象所处学科领域的发展需要。计算机仿真是多种学科互相渗透、相互融合又与多种学科相关联的边缘科学。

研究意义:仿真技术借助计算机技术的发展开始进入了计算机仿真的崭新时代,计算机仿真技术开始大规模地应用于仪器仪表、虚拟制造、电子产品设计、仿真训练等人们生产、生活的各个方面。同时计算机仿真为更复杂的试验提供了一个很好的平台。

2. 国内外研究现状分析

国内:现如今,PID仿真技术在冶金、机械、化工、电力等方面得到了广泛应用。尤其是液位控制技术在现实生活、生产中发挥了重要作用,比如,民用水塔的供水,如果水位太低,则会影响居民的生活用水;工矿企业的排水与进水,如果排水或进水控制得当与否,关系到车间的生产状况;锅炉汽包液位的控制,如果锅炉内液位过低,会使锅炉过热,可能发生事故;精流塔液位控制,控制精度与工艺的高低会影响产品的质量与成本等。小到生活,大到国防,随处可见PID的身影。

国外:仿真技术最初主要应用在军事领域。20世纪50、60年代,仿真技术开始应用于洲际导弹的研制、阿波罗登月计划、核电站运行等方面。到了70年代中期,仿真技术开始扩展到民用领域,用于培训民航客机驾驶员等。从80年代开始,仿真技术借助计算机技术的发展开始进入了计算机仿真的崭新时代,计算机仿真技术开始大规模地应用于仪器仪表、虚拟制造、电子产品设计、仿真训练等人们生产、生活的各个方面。国外的仿真技术已经相当成熟,它也起着越来越重要的作用。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:在工业过程控制中,按偏差的比例、积分和微分进行控制的pid控制具有原理简单、易于实现、适用面较宽等优点,多年来一直是应用最广泛的一种控制器,技术人员和操作人员对它也最为熟悉。这次论文将pid控制算法应用于简单的液位控制仿真系统,也为将来从事这方面工作打下基础。

第一部分:学习delphi的基本知识,掌握简单的编程算法;

第二部分:了解计算机仿真的概念,学习数字pid基本算法;

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4. 研究创新点

特色:计算机仿真具有精度高、使用方便,修改参数容易、采用程序控制,自动化程度高。PID控制具有原理简单、易于实现、适用面较宽等优点。

创新:计算机仿真能够在计算机上为各种实验提供方便、廉价、灵活而可靠的数学模型,摆脱传统的试验模式。

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