水箱液位控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

液位控制系統(tǒng)的原理分析1.1水箱液位控制系統(tǒng)的原理框圖本次課程設(shè)計(jì)對(duì)水箱液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)簡單的控制系統(tǒng)，所謂簡單液位控制系統(tǒng)通常是指有一個(gè)被控對(duì)象，一個(gè)檢測變松單元一個(gè)控制器和一個(gè)執(zhí)行器所組成的單閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)，也成為單回路控制系統(tǒng)。簡單控制系統(tǒng)有著共同的特征，他們均有四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，即被控對(duì)象，測量變送裝置，控制器和執(zhí)行器。對(duì)不同對(duì)象的簡單控制系統(tǒng)盡管其具體裝置與變量不相同，但都可以用相同的方框圖表示：圖1控制系統(tǒng)方框圖這是單回路水箱液位控制系統(tǒng)，單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般指在一個(gè)調(diào)節(jié)對(duì)象上用一個(gè)調(diào)節(jié)器保持一個(gè)參數(shù)的恒定，而調(diào)節(jié)器只接受一個(gè)測量信號(hào)，其輸出也只控制一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本系統(tǒng)所要保持的恒定參數(shù)是液位的給定高度，即控制的任務(wù)是控制水箱液位等于給定值所要求的高度。根據(jù)控制框圖，這是一個(gè)閉環(huán)反饋單回路液位控制，采用工業(yè)智能儀表控制。1.2被控過程傳遞函數(shù)的一般形式根據(jù)被控過程動(dòng)態(tài)特性的特點(diǎn)，典型工業(yè)過程控制所涉及及被控對(duì)象的傳遞函數(shù)一般具有下述幾種形式1一階慣性加純遲延2二階慣性環(huán)節(jié)加純遲延3N階慣性環(huán)節(jié)加純遲延上述3個(gè)公式只適用于自衡過程。對(duì)于非自衡過程，其傳遞函數(shù)應(yīng)包含有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，即二、建立被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型2.1求傳遞函數(shù)根據(jù)階躍響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1t/s01020406080100140h/m000.20.82.03.65.48.8t/s180250300400500600700800h/m11.814.416.518.419.219.619.820表1階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)使用Matlab編輯.m文件，得出階躍響應(yīng)曲線。Matlab程序如下：t=[01020406080100140180250300400500600700800];h=[000.20.82.03.65.48.811.814.416.518.419.219.619.820];plot(t,h)gridonholdon得到階躍響應(yīng)曲線再取0.39和0.62處的t值如圖2、圖3圖2階躍響應(yīng)曲線（1）圖3階躍響應(yīng)曲線（2）2.2計(jì)算傳遞函數(shù)并仿真由圖1圖2可知，在0.39和0.62處的t值分別為128.2和201.7根據(jù)τ=2t（0.39y(無窮)-t（0.63y(無窮））

T=2t（t（0.63y(無窮）-t0.39y(無窮)）可得出K=1、=55、T=147從而得到傳遞函數(shù)為對(duì)該對(duì)象進(jìn)行仿真如圖4、圖5：圖4原系統(tǒng)simulink結(jié)構(gòu)圖圖5階躍響應(yīng)曲線三、控制系統(tǒng)參數(shù)的整定及MATLAB的數(shù)字仿真3.1選擇控制方案選擇PID單閉環(huán)控制，其控制原理圖6如下：__圖6控制系統(tǒng)原理圖通過調(diào)節(jié)中的PID參數(shù)使得廣義對(duì)象的特性改善，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。3.2參數(shù)整定計(jì)算建立對(duì)象的simulink模型，仿真如圖7：圖7simulink模型通過調(diào)節(jié)控制器中的PID參數(shù)，使調(diào)節(jié)時(shí)間減小，并且速度提升的前提下超調(diào)小于25%，且使穩(wěn)態(tài)無差。采用等幅振蕩曲線法整定計(jì)算PID參數(shù)當(dāng)，,時(shí)得等幅振蕩曲線如圖8圖8等幅振蕩曲線此時(shí)P=0.12，I=0.01，D=25，將三個(gè)數(shù)據(jù)帶入PID調(diào)節(jié)器中得到圖9圖9PID整定曲線（1）由圖可知超調(diào)量>25%,繼續(xù)調(diào)節(jié)PID參數(shù)I=0.005時(shí)得到圖10，由圖可知超調(diào)量25%。圖10PID整定曲線（2）四、系統(tǒng)調(diào)試、性能分析（1）超調(diào)量δ=22%（2）峰值時(shí)間：=0.7S（3）過渡過程時(shí)間=1.8S（4）余差y=1-1=0（5）第一個(gè)波峰值y1=0.22（6）第二個(gè)波峰值y2=0.01（7）衰減比η=y1/y2=22（8）衰減率Ψ=（y1-y2）/y1=0.95（9）振蕩頻率=2π/p=4.8全部P、I、D的參數(shù)P=0.12，I=0.005，D=25五、設(shè)計(jì)總結(jié)在液位系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)中，建立了被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型、利用MATLAB仿真及調(diào)試實(shí)驗(yàn)，同時(shí)完成軟件設(shè)計(jì)方面的工作。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過查閱大量的資料，使我的知識(shí)得以擴(kuò)充，加深了對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過老師的指導(dǎo)以及自己的努力，我圓滿的完成了任務(wù)，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。我學(xué)會(huì)了過程控制設(shè)計(jì)的基本方法，對(duì)系統(tǒng)的整體分析。經(jīng)過前面的大量研究工作，本課題得出了以下結(jié)論：1采用測試法對(duì)液位系統(tǒng)進(jìn)行模型分析，推導(dǎo)出了被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。2通過MATLAB的數(shù)字仿真，確定被控對(duì)象模型的正確性。3采用穩(wěn)定邊界法對(duì)控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行整定。4通過MATLAB數(shù)字仿真，對(duì)幾種PID參數(shù)整定方法進(jìn)行性能分析。通過這次設(shè)計(jì)使我明白了有些東西看上去非常簡單，當(dāng)自己置身其中去做時(shí)，并不容易。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我也發(fā)現(xiàn)了自己所應(yīng)改進(jìn)或是較為缺乏的部分，其一是分析問題的能力，可能是自己學(xué)習(xí)的不夠扎實(shí)，實(shí)習(xí)中碰到了不少釘子，遇到問題時(shí)頭腦茫然。二是解決問題的成熟度，這也許是個(gè)性使然，再加上缺少經(jīng)驗(yàn)的累積和歷練所以在處理設(shè)計(jì)中的問題時(shí)，容易慌慌張張。這次設(shè)計(jì)也讓我在此體會(huì)到了書本上學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用起來是兩個(gè)完全不同的概念，所以在現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)中，我們主要是應(yīng)該去學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)，學(xué)習(xí)掌握分析問題和解決問題的能力。在以后的工作中，把理論和實(shí)際相結(jié)合，努力實(shí)現(xiàn)大學(xué)所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。所以說，這次課程設(shè)計(jì)也是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)初審。對(duì)于我以后學(xué)習(xí)，找工作也是受益匪淺。我感性回到理性的重新認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步對(duì)社會(huì)的認(rèn)知，對(duì)于以后工作所應(yīng)把握的方向也有所啟發(fā)！六、參考文獻(xiàn)[1]王琦.計(jì)算機(jī)控制技術(shù).上海：華東理工大學(xué)出版社，2021.[2]王銀鎖.過程控制系統(tǒng).北京：石油工業(yè)出版社，2021[3]何離慶.過程控制系統(tǒng)與裝置.重慶：重慶大學(xué)出版社，2021[4]方康玲.過程控制與集散控制系統(tǒng).北京：電子工業(yè)出版啥，2021[5]舒迪前.預(yù)測控制系統(tǒng)及其應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021

咖啡店創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書第一部分：背景在中國，人們越來越愛喝咖啡。隨之而來的咖啡文化充滿生活的每個(gè)時(shí)刻。無論在家里、還是在辦公室或各種社交場合，人們都在品著咖啡?？Х戎饾u與時(shí)尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來越多的中國人所理解。第二部分：項(xiàng)目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢目前大學(xué)校園的這片市場還是空白，競爭壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國家鼓勵(lì)大學(xué)生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學(xué)生往往對(duì)未來充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢，現(xiàn)代大學(xué)生有創(chuàng)新精神，有對(duì)傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的動(dòng)力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長經(jīng)驗(yàn)，以及學(xué)以致用;最大的誘人之處是透過成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價(jià)值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費(fèi)用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過協(xié)商，以合同形式達(dá)成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費(fèi)用、支付費(fèi)用方法等。租賃的優(yōu)點(diǎn)是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動(dòng)費(fèi)用大約在9-12萬元。2、裝修設(shè)計(jì)費(fèi)用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對(duì)收益影響較大?？Х瑞^的消費(fèi)卻相對(duì)較高，主要針對(duì)的也是學(xué)生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計(jì)費(fèi)用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費(fèi)用具體費(fèi)用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費(fèi)用。包括招牌、墻面、裝飾費(fèi)用。(2)店內(nèi)裝修費(fèi)用。包括天花板、油漆、裝飾費(fèi)用，木工、等費(fèi)用。(3)其他裝修材料的費(fèi)用。玻璃、地板、燈具、人工費(fèi)用也應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。整體預(yù)算按標(biāo)準(zhǔn)裝修費(fèi)用為360元/平米，裝修費(fèi)用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)施購買費(fèi)用具體設(shè)備主要有以下種類。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計(jì)2250元(2)音響系統(tǒng)。共計(jì)450(3)吧臺(tái)所用的烹飪設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計(jì)600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺(tái)、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計(jì)300凈水機(jī)，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價(jià)格大約在人民幣1200元上下?？Х葯C(jī)，咖啡機(jī)選取的是電控半自動(dòng)咖啡機(jī)，咖啡機(jī)的報(bào)價(jià)此刻就應(yīng)在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會(huì)超過1200元。磨豆機(jī)，價(jià)格在330―480元之間。冰砂機(jī)，價(jià)格大約是400元一臺(tái)，有點(diǎn)要說明的是，最好是買兩臺(tái)，不然夏天也許會(huì)不夠用。制冰機(jī)，從制冰量上來說，一般是要留有富余?？钪票鶛C(jī)每一天的制冰量是12kg。價(jià)格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來也是比較合算的。5、首次備貨費(fèi)用包括購買常用物品及低值易耗品，吧臺(tái)用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費(fèi)用。大約1000元6、開業(yè)費(fèi)用開業(yè)費(fèi)用主要包括以下幾種。(1)營業(yè)執(zhí)照辦理費(fèi)、登記費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi);預(yù)計(jì)3000元(2)營銷廣告費(fèi)用;預(yù)計(jì)450元7、周轉(zhuǎn)金開業(yè)初期，咖啡店要準(zhǔn)備必須量的流動(dòng)資金，主要用于咖啡店開業(yè)初期的正常運(yùn)營。預(yù)計(jì)2000元共計(jì)： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計(jì)劃1、營業(yè)額計(jì)劃那里的營業(yè)額是指咖啡店日常營業(yè)收入的多少。在擬定營業(yè)額目標(biāo)時(shí)，必須要依據(jù)目前市場的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營方向以及當(dāng)前的物價(jià)情形，予以綜合衡量。按照目前流動(dòng)人口以及人們對(duì)咖啡的喜好預(yù)計(jì)每一天的營業(yè)額為400-800，根據(jù)淡旺季的不同可能上下浮動(dòng)2、采購計(jì)劃依據(jù)擬訂的商品計(jì)劃，實(shí)際展開采購作業(yè)時(shí)，為使采購資金得到有效運(yùn)用以及商品構(gòu)成達(dá)成平衡，務(wù)必針對(duì)設(shè)定的商品資料排定采購計(jì)劃。透過營業(yè)額計(jì)劃、商品計(jì)劃與采購計(jì)劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營業(yè)目標(biāo)的達(dá)成，同時(shí)有效地完成商品構(gòu)成與靈活地運(yùn)用采購資金，各項(xiàng)基本的計(jì)劃是不可或缺的。當(dāng)一家咖啡店設(shè)定了營業(yè)計(jì)劃、商品計(jì)劃及采購計(jì)劃之后，即可依照設(shè)定的采購金額進(jìn)行商品的采購。經(jīng)過進(jìn)貨手續(xù)檢驗(yàn)、標(biāo)價(jià)之后，即可寫在菜單上。之后務(wù)必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷售出去。3、人員計(jì)劃為了到達(dá)設(shè)定的經(jīng)營目標(biāo)，經(jīng)營者務(wù)必對(duì)人員的任用與工作的分派有一個(gè)明確的計(jì)劃。有效利用人力資源，開展人員培訓(xùn)，都是我們務(wù)必思考的。4、經(jīng)費(fèi)計(jì)劃經(jīng)營經(jīng)費(fèi)的分派是管理的重點(diǎn)工作。通常能夠?qū)⒖Х鹊杲?jīng)營經(jīng)費(fèi)分為人事類費(fèi)用(薪資、伙食費(fèi)、獎(jiǎng)金等)、設(shè)備類費(fèi)用(修繕費(fèi)、折舊、租金等)、維持類費(fèi)用(水電費(fèi)、消耗品費(fèi)、事務(wù)費(fèi)、雜費(fèi)等)和營業(yè)類費(fèi)用(廣告宣傳費(fèi)、包裝費(fèi)、營業(yè)稅等)。還能夠依其性質(zhì)劃分成固定費(fèi)用與變動(dòng)費(fèi)用。我們要針對(duì)過去的實(shí)際業(yè)績設(shè)定可能增加的經(jīng)費(fèi)幅度。5、財(cái)務(wù)計(jì)劃財(cái)務(wù)計(jì)劃中的損益計(jì)劃最能反映全店的經(jīng)營成果?？Х鹊杲?jīng)營者在營運(yùn)資金的收支上要進(jìn)行控制，以便做到經(jīng)營資金合理的調(diào)派與運(yùn)用?？傊陨纤械牧?xiàng)基本計(jì)劃(營業(yè)額、商品采購、銷售促進(jìn)、人員、經(jīng)費(fèi)、財(cái)務(wù))是咖啡店管理不可或缺的。當(dāng)然，有一些咖啡店為求管理上更深入，也能夠配合工作實(shí)際需要制訂一些其他輔助性計(jì)劃。第六部分：市場分析2019-2021年中國咖啡市場經(jīng)歷了高速增長的階段，在此期間咖啡市場總體銷售的復(fù)合增長率到達(dá)了17%;高速增長的市場為咖啡生產(chǎn)企業(yè)帶給了廣闊的市場空間，國外咖啡生產(chǎn)企業(yè)如雀巢、卡夫、ucc等企業(yè)紛紛加大了在中國的投資力度，為爭取未來中國咖啡市場的領(lǐng)先地位打下了良好的基礎(chǔ)?？Х蕊嬃现饕侵杆偃芸Х群凸嘌b即飲咖啡兩大類咖啡飲品;在速溶咖啡方面，2018-2021年間中國速溶咖啡市場規(guī)模年均增長率到達(dá)16%，顯示出還處于成長階段的中國速溶咖啡市場的高增長性和投資空間;在灌裝即飲咖啡方面，2008-2010年間中國灌裝即飲咖啡市場年均增長率也同樣到達(dá)15%;未來幾年，中國咖啡飲料的前景仍將被看好。現(xiàn)今咖啡店主要是以連鎖式經(jīng)營，市場主要被幾個(gè)集團(tuán)壟斷。但由于幾個(gè)集團(tuán)的咖啡店并沒有個(gè)性主題，很難配合講求特式的年青人。我們亦有思考到其他飲品店的市場競爭狀況，但發(fā)現(xiàn)這些類似行業(yè)多不是以自助形式經(jīng)營，亦很難配合講求效率的年青人。故我們認(rèn)為開設(shè)自助式主題咖啡店能到達(dá)年青人的需要，尚有很多發(fā)展空間。有數(shù)據(jù)證明，中國的咖啡消費(fèi)量正逐年上升，而有望成為世界重要的咖啡消費(fèi)國。第七部分：營銷策略1、同行業(yè)競爭分析知己知彼，百戰(zhàn)百勝?？Х鹊杲?jīng)營者應(yīng)隨時(shí)關(guān)注競爭者的經(jīng)營動(dòng)態(tài)及其產(chǎn)品構(gòu)成狀況，并進(jìn)行深入的比較與分析，借以占據(jù)經(jīng)營上的有利地位，保證采取比競爭對(duì)手更有效的銷售策略。咖啡店經(jīng)營者絕不能忽視市場情報(bào)，必須要隨時(shí)掌握最新的相關(guān)資料與信息。針對(duì)咖啡店地址的特點(diǎn)與顧客特征，不斷地提高產(chǎn)品與服務(wù)