文档名：四容水箱实验装置设计及其分散内模控制
摘要：为提高自动控制相关课程的实验教学水平,研制出一套四容水箱液位控制装置.该装置选用工业上常用的硬件设备,软件部分设计了Matlab/GUI(GraphicalUserInterface)操作界面,可允许在Matlab中直接编程实现对系统的控制.建立了四容水箱系统的数学模型,并利用阶跃响应法辨识系统的模型参数.针对四容水箱系统设计了分散内模控制器,仿真环节采用Matlab/Simulink完成,实现了四容水箱系统液位的跟踪控制.实验结果表明,采用内模控制器的四容水箱系统,当其中一个水箱的水位发生变化时,对其他水箱的水位影响很小,系统具有满意的控制效果.在自控等相关课程中,该装置可以作为一种新的实验设备,并具有较好的实验教学效果.
Abstract：Inordertoimprovetheexperimentalteachingofrelevantcoursesinautomaticcontrol,thedesignofafour-tanksystemispresented.Thehardwareiscomposedofgeneralindustrialcomponents,whileaMatlabprogrammingenvironmentisusedforthesoftwaretodirectlycontrolthesystem.Agraphicaluserinterfaceisalsoadoptedtoprovideaneasywaytorunthesystem.Thefour-tanksystemmodelisbuilt,anditsparametersareidentifiedbasedonastepresponseexperiment.Furthermore,adistributedinternalmodecontrollerisdesignedfortheliquidtrackingcontrolofthefour-tanksystem.Theresultsshowthatthefour-tanksystem,usingtheinternalmodecontroller,haslittleeffectonthewaterleveloftheothertankwhenthewaterlevelofonetankchanges,andthesystemhasasatisfactorycontroleffect.Thisexperimentcouldplayanimportantroleintheteachingofrelevantcoursesinautomaticcontrol.
作者：于树友 谭丽 曹瑞丽 侯成玉 Author：YUShuyou TANLi CAORuili HOUChengyu
作者单位：吉林大学通信工程学院,长春130012吉林大学通信工程学院,长春130012;长春大学电子信息工程学院,长春130022
刊名：吉林大学学报（信息科学版） ISTIC
Journal：JournalofJilinUniversity(InformationScienceEdition)
年，卷(期)：2023, 41(5)
分类号：TP273
关键词：四容水箱系统 Matlab/GUI操作界面 内模控制 分散控制
Keywords：four-tanksystem Matlab/graphicaluserinterface(GUI)operationinterface internalmodelcontrol distributedcontrol
机标分类号：G633.8O351-4TQ050.2
在线出版日期：2023年12月27日
基金项目：国家自然科学基金，吉林大学课程思政学科育人示范课程基金资助项目四容水箱实验装置设计及其分散内模控制[
期刊论文] 吉林大学学报（信息科学版）--2023, 41(5)于树友 谭丽 曹瑞丽 侯成玉为提高自动控制相关课程的实验教学水平,研制出一套四容水箱液位控制装置.该装置选用工业上常用的硬件设备,软件部分设计了Matlab/GUI(GraphicalUserInterface)操作界面,可允许在Matlab中直接编程实现对系统的控制.建...参考文献和引证文献
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