儲(chǔ)油罐作為一種最普遍的儲(chǔ)油方式被廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)。為保證儲(chǔ)油罐安全問(wèn)題,儲(chǔ)油罐內(nèi)的儲(chǔ)油量必須被限制在一定的范圍內(nèi),因此儲(chǔ)油罐內(nèi)油量液位的測(cè)量與控制就顯得尤為重要。針對(duì)這一問(wèn)題,本課題對(duì)儲(chǔ)油罐油量液位的測(cè)量與控制分別展開(kāi)研究,在提高液位測(cè)量精度和控制的魯棒性等方面均具有一定的應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)儲(chǔ)油罐油量液位測(cè)量的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種基于沖擊反射波法的超聲波油量測(cè)量方式,并對(duì)測(cè)量裝置的軟/硬件進(jìn)行了綜合設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)其對(duì)原油液位的連續(xù)測(cè)量、液位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。在提高測(cè)量精度方面,采取引入實(shí)時(shí)聲速作為參考和溫度補(bǔ)償?shù)穆曀傩Ｕ餐Y(jié)合的方法以減小測(cè)量誤差。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)裝置的有效性,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和調(diào)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在1500mm范圍內(nèi)相對(duì)誤差控制在1%以內(nèi),精度高于傳統(tǒng)的液位計(jì)。針對(duì)儲(chǔ)油罐油量液位控制的問(wèn)題,結(jié)合模糊控制和傳統(tǒng)PID控制理論,設(shè)計(jì)了一種模糊PID控制器,通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)當(dāng)前誤差和系統(tǒng)當(dāng)前的誤差變化率,運(yùn)用模糊推理系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,達(dá)到對(duì)PID控制器3個(gè)參數(shù)的實(shí)時(shí)在線調(diào)整;在MATLAB/Simulink環(huán)境下,搭建了油量液位控制系統(tǒng)仿真模型,結(jié)果表明,與傳統(tǒng)PID控制相比,模糊PID控制更具優(yōu)勢(shì),它在超調(diào)量、響應(yīng)速度和魯棒性方面有更好的控制品質(zhì)。
【學(xué)位單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TE972;TP273
【部分圖文】：

圖 2-6 T/R40-16 超聲波傳感器實(shí)物圖Fig. 2-6 T/R40-16 ultrasonic sensor physical pictu法超聲測(cè)量與理論分析發(fā)射探頭 接收探頭RS液面

AT89S52控制核心SPI下載接口晶振時(shí)鐘電路電源電路復(fù)位電路顯示電路波發(fā)射模塊波接受模塊 溫度檢測(cè)模顯示模塊圖 3-1 數(shù)字控制系統(tǒng)總框圖Fig. 3-1 Digital control system block diagram9S52 控制核心52 為一類功率消耗低、高性能的微型處理器，具備 8K 在體系儲(chǔ)器，片上 Flash 容許在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器件編程，同樣也適合T89S52 實(shí)物圖和引腳圖如圖 3-2、3-3 所示：

圖 3-3 AT89S52 引腳圖Fig. 3-3 AT89S52 pin diagram89S52 的關(guān)鍵功能S52 主要功能有與 MCS-52 產(chǎn)品序列相容、8KB 的 Flash Memory、工間為 2.7V 到 6V、全靜態(tài)工作即可由 0Hz 到 16MHz、128 × 8位內(nèi)部2 條可編程 I/O 線、輪回寫擦次數(shù) 1000 左右、儲(chǔ)存數(shù)據(jù)年數(shù)為 10 年。89S52 單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造及功能功能寄存器件：占用部分片內(nèi)存儲(chǔ)空間，存儲(chǔ) AT89S52 各功能模塊的、狀態(tài)及數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器的正確操作可以有效地控制 I/O斷模塊、定時(shí)器模塊和串口通信模塊。電源：在特殊功能寄存器件中第 4 位打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)時(shí)置為 1。存儲(chǔ)器：AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部的 128 字節(jié) RAM 可以使用間接尋址模式作，通過(guò)直接或間接訪問(wèn)尋址模式，可以對(duì) 128 個(gè)字節(jié)的堆棧空間進(jìn)行
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本文編號(hào)：2863134