水箱液位控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着人们生活水平的不断提升，不管是生活用水，还是工业用水，这些都和水的过程控制问题相关。在工农业生产中，常常需要水箱的液位保持在一定的水平，这就需要专门的控制系统对水箱的液位进行控制。将pid算法运用到水位控制系统中，可以解决水塔的自动化给水问题而且还可以合理、安全、节约的使用水资源。

水箱一般配有hyfi远传液位电动阀、水位监控系统和自动清洗系统以及自洁消毒器，水箱的溢流管与水箱的排水管阀后连接并设防虫网，；水箱一般有进水管、出水管（生活出水管、消防出水管）、溢流管、排水管。水箱在工农业生产和人们的日常生活中得到了广泛的应用。

德国amira自动化公司研制的水箱系统是著名的智能实验设备之一，在国外很多大学和实验室都已得到了广泛的应用，国内也有包括清华大学、浙江大学、吉林大学等高校引进了amira公司研制的水箱过程控制实验装置。但是该公司研制的水箱控制系统价格太高，国内也只是少数高校的部分实验室引进了这个设备，这给基于水箱系统的算法研究和仿真带来了困难。

2. 研究内容和预期目标

基本内容：建立单容水箱液位的数学模型；水箱的硬件部分设计，包括液位传感器，电动调节阀等；软件部分设计，包括pid控制算法设计，程序设计等。

技术方案：

(1)采用单片机控制的单闭环控制系统。

3. 研究的方法与步骤

1.研究方法：

a、查找至少20篇文献资料，确定系统总体方案和软硬件的设计，采用单闭环控制系统；

b、将控制系统用matlab/simulink进行仿真分析；

4. 参考文献

[1]过程控制，金以慧，清华大学出版社，2005

[2]单片机应用系统设计 系统配置与接口技术，何立民主编.北京航空航天大学出版社，1990

[3] mcs51/96系列单片机原理及应用，孙涵芳，徐爱卿，北京航空航天大学出版社，2004

5. 计划与进度安排

（1）2018-01-10～2018-03-10 查阅文献资料，确定毕业设计工作任务，撰写开题报告；

（2）2018-03-11～2018-03-26 翻译外文文献，分析任务目标，确定总体方案；

（3）2018-03-27～2018-04-15 完成控制系统的硬件设计；