多容水箱系统——实际验证先进的线性和非线性控制理论

多容水箱系统由若干个分离的水箱以及排水阀组成，每2个水箱之间有着不同的横截面，这些就给系统带来了非线性的特征。系统的工作原理是通过一个可变速的泵给上方的水箱供水，由于重力的关系，液体会流出水箱，水箱的阀门就成为了一个流阻，阀门的面积比是可控的，可以用来变化流量特性。每一个水箱都配备了一个水位传感器。

控制效果的目标就是通过可调节的泵和阀门设定，使得每个水箱的水位都能达到并且稳定在预定的值。这一控制问题，可以通过一些列的PID算法到适应算法、模糊逻辑算法来实现。

多容水箱的设计是由一个外部基于PC的控制器来操作，计算机通过特制的I/O板卡与水位传感器、阀门、泵进行通信。特制的I/O板卡由Matlab/Simulink RTW环境下的实时软件来控制。随机提供一个Simulink下的控制器模型库。

硬件：

3个亚克力材质的水箱

2个可控阀门

3个手动阀门

泵：流量可变，12V直流电机驱动

3个水位传感器：压缩电阻

电源接口

RT-DAC I/O 内置PCI板卡或者外置USB板卡（PWM控制和编码器逻辑储存在XILINX芯片中）

尺寸：

350*550*1750mm