A3000過程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)

A3000過程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)最具工程化特性，可以模擬各種工業(yè)現(xiàn)場。本文以工業(yè)多容系統(tǒng)中的PID控制為實(shí)例，分析單容液位系統(tǒng)、雙容液位系統(tǒng)以及三容液位系統(tǒng)對多個容器串聯(lián)后系統(tǒng)特性的影響，并通過多容液位系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

1 研究的模型范圍
工業(yè)多容系統(tǒng)各種各樣，實(shí)際情況比較復(fù)雜，有相互豎直連通的，有水平放置通過壓力連通的，有大容器也有小容器，有的容器出口還不只一個。然而作為理論研究，應(yīng)把問題限制在一種特殊的情況下，以便排除各種非關(guān)鍵因素的干擾，從而獲得更為清晰的理論。如圖1所示。三個容器在豎直方向相疊加，那么上一個出口流量不會受下一個容器液位的影響。實(shí)際上，真實(shí)的工業(yè)系統(tǒng)還有三個容器水平并排放置，那么高液位容器的出口流量就會受低液位容器液位的影響。

2 數(shù)學(xué)模型的建立與測定
2．1 系統(tǒng)模型的建立
由于三容系統(tǒng)液位數(shù)學(xué)模型具有高階導(dǎo)數(shù)，比較復(fù)雜，使用直接的公式計(jì)算是困難的。這里通過對單容和雙容準(zhǔn)確模型的計(jì)算和分析，然后經(jīng)驗(yàn)性的推理來解決工業(yè)中多容問題，包括三容。