學困生課題開題報告大綱

論文最好能建立在平日比較注意探索的問題的基礎上，寫論文主要是反映學生對問題的思考， 詳細內容請看下文學困生課題開題報告。

畢業論文題目：雙容水箱液位控制系統設計

選題依據：

課程研究的背景和意義

隨着水箱在生活的廣泛應用，如居民房頂水箱供水，飲料加工廠的液體存儲箱，化工工廠中燃料的調配等都涉及到水箱也為控制問題，如用人工控制，不僅效率低操作繁瑣，且易造成空箱，溢水等現象。因此水箱控制越來越重要。

許多公司生產中都會用到水箱系統，它的性能和工作質量的優良不僅對生產有着巨大的影響，而且也關係着生產的安全，在過去，大量的對水箱操作是由人工或者機械系統進行操作的，這樣的工作方式帶來了很大的弊端，比如水位的控制，時刻監控水箱的環境，夜間的控制等等，操作員稍有疏忽，或者簡易的監控器件損壞，將帶來無法彌補的損失，更嚴重的會危及到生產人員的人身安全等，還有控制裝置故障多，錯誤動作多，且只能單獨控制，與計算機進行通信較難實現，所以，對水箱控制，如過能夠使用精密的而且完全會嚴格按照生產規定運行的自動化系統，可以最大限度的避免事故的機率，同時也能節省資源並能郵箱提高生產的效率

那麼我們再從其他方面考慮，中國是一個資源平窮國家，我國大部分能源需要從其他國家進口。尤其是水資源，中國人均水資源佔有僅為世界平均水平的28%.目前，全國年平均缺水約400億立方米，2/3的城市不同程度缺水，地下水超採區面積達19萬平方公里，水功能區達標率僅42%.水資源的保護已經刻不容緩了，而每年因為水箱的老舊或設備的非智能化，造成數以萬噸的水資源浪費。那麼就要提高生產技術，積極改革生產工藝，降低單位產品生產的水量，減少生產用水量和工業廢水排放量。對於水箱水位的監控以及自動化的引入可以很好的改善補水過多和及時補水的情況，可以很好的節約資源有效的降低成本。

隨之而來的是怎樣實現水箱的自動化?答案很簡單，一塊小小的單片機就可以幫助我們解決問題，單片機，又稱單片機微型計算機，是一種集成電路芯片。單片機採用超大規模集成電路技術構成一個小而完善的微型計算機系統，單片機以其強大的功能，簡單的設計，製造的廉價，支持指令集多，所以應用到眾多嵌入式系統開發中。

緊緊圍繞畢業論文選題，按照導師的要求完成，主要闡明該項研究的目的和範圍，本研究課題範圍內國內外己有文獻的綜述，以及該項研究工作的實用價值或理論意義，論文內容安排等。

因此 ,基於單片機的雙容水箱設計有很大的實際意義。對於我們的生活與實驗研究有很大的促進作用。

發展歷史、現狀及發展趨勢

國內外水箱控制的發展：

水箱系統是典型的過程控制實驗設備之一，在國內外有很多大學和實驗室都已得到廣泛地運用。如英國牛津大學、劍橋大學、德國杜伊斯堡大學、韓國首爾大學、中國清華大學、浙江大學、哈爾濱工業大學等高校都引進了水箱控制系統實驗裝置。它不僅可以作為液位過程控制的實驗裝置，還可以應用到非線性控制和故障診斷的研究項目中。

在德國杜伊斯堡大學測量與控制系的研究者使用dts200模型成功的測量非線性解耦方法和基於模型的故障診斷方法[6]a hassan用三容水箱液位控制系統作為實驗模型對執行器容錯控制的設計進行研究[7];又如b以雙容水箱液位控制系統為研究對象提出來一種用於非線性系統的模糊pi監控器的設計報告[8].又如德州學院機電工程系的金秀慧做了基於mcgs的液位監控系統設計，它是一種基於at89c51單片機的遠程液位數據採集監控系統，採用單片機作為控制核心，上位機採用mcgs編寫的監控軟件，整個系統可以完成液位信號的採集與轉換、數據傳送和顯示、控制等功能[9].

在國內也有許多研究者研究水箱的控制問題，如北方工業大學理學院的安豔偉做了基於單片機的分佈式液位控制系統設計，設計了一種基於51單片機為核心多機分佈式液位控制系統，由數據採集模塊，處理模塊和多種通訊平台組成，既滿足了測量精度的要求，同時具有較高的可靠性，成本低，控制靈活。又如南京郵電大學的牛標和張代遠所做的可監控智能液位控制器系統設計中列舉了液位控制系統可以採取的硬件方案以及他們各自的優缺點，採用fpga作為控制器可以實現各自複雜的邏輯功能，規模大，密度高，他將所有芯片集成在一塊芯片上，減小了體積，提供穩定性，並且可應用eda軟件仿真、調試，易於進行功能擴展[10].