基于组态王与Matlab的三容水箱多变量虚拟控制系统

吴仲民，郑 帅，徐 刚，杨春曦

(昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500)

基于组态王与Matlab的三容水箱多变量虚拟控制系统

吴仲民，郑 帅，徐 刚，杨春曦∗

(昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500)

基于组态王和Matlab构建了一个三容水箱液位控制的虚拟仿真系统.首先利用组态王搭建了液位控制系统监控画面，其次依据现代控制理论建立其数学模型，并使用Simulink工具箱构建多变量控制系统，然后通过OPC数据通信技术建立了组态王界面和Simulink的连接，最终实现了多变量控制系统的动态监控、实时曲线查询、历史数据查询和报警等功能.实验结果表明，该虚拟仿真系统简单易操作，动态画面效果逼真，可以用于多变量控制系统的学习与培训.

虚拟仿真技术；三容水箱；多变量控制系统

在工业生产飞速发展的今天，液位控制在钢铁、石油化工、食品灌装等过程工业中应用极为普及[1].而三容水箱液位控制系统作为一种典型的物理模拟对象，模拟了工业现场多种复杂的液位控制系统，在实际生产中有着非常广泛的应用[2－4].在高校自动化方向的实训中，由于购置三容水箱系统价格较高，设备的安装场地和正常运行所需的保障较复杂，加上每台套操作人数有限和实验过程的调节周期较长的缺陷，给三容水箱系统的算法研究和实训带来了诸多困难[5].目前，大部分三容水箱的控制器均采用一个PID控制器完成，但是由于三容水箱是非线性大滞后系统，且三个……