2014-2015过程控制系统课程设计题目和要求-自动化1102

本次课程设计采用MATLAB仿真完成；设计题目分为二个部分。

答疑时间：19周周二（1月13日）下午2：00-4：30；地点：工学二号馆501； 有问题可以发邮件或者打电话。 课程设计报告：按照设计题目的要求完成报告；

答辩须知：申请评优（五分制成绩：优秀）的同学参加答辩。

答辩时间：19周周五（1月16日）下午1：30-4：30，地点：工学二号馆501； 答辩要求：（1）演示仿真程序； （2）提交课程设计报告。

第一部分：

要求：按照长学号（如3111000872）的末位数选做下列题目。 采用MATLAB仿真；所有仿真，都需要做出以下结果： （1） 超调量 （2） 峰值时间

（3） 过渡过程时间 （4） 余差

（5） 第一个波峰值 （6） 第二个波峰值 （7） 衰减比 （8） 衰减率 （9） 振荡频率

（10） 全部P、I、D的参数 （11） PID的模型 （12） 设计思路

0、 精馏塔塔内温度的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化 u 50。试根据实验

数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。

具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

1、锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化 u 5。试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

2、加热炉出口温度控制系统，测取温度对象的过程为：当系统稳定时，在温度调节阀上做

试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下： （1） （2） （3） （4）

根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； 根据设计方案选择相应的控制仪表；

对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

q 1t/h试根据实验数据设计一个超调量 p 25%的无差控制系统。具体要求如下：

（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；

（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；

（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

第二部分：

要求：按照长学号（如3109001440）的末位数选做下列题目。 采用MATLAB仿真；所有仿真，都需要做出以下结果： （1） 超调量 （2） 峰值时间

（3） 过渡过程时间 （4） 余差

（5） 第一个波峰值 （6） 第二个波峰值 （7） 衰减比 （8） 衰减率 （9） 振荡频率

（10） 全部P、I、D的参数

（11） PID的模型 （12） 设计思路

0、合成塔的实际数学模型为Gp(s)

Gp(s)

10

e 20s，辨识出的数学模型为2

(10s 1)

10

e 30s，试设计大时延控制系统，具体要求如下： 2

(20s 1)

（1） 仿真分析以下控制方案对系统性能的影响：PID、微分先行、中间微分、Smith

预估、增益自适应预估；给出相应的闭环控制系统原理图；

（2） 在不同控制方式下进行仿真实验，比较系统的跟踪性能和抗干扰性能；

（3） 选择一种较为理想的控制方案进行设计，包括调节阀的选择、控制器参数整定。

1、混合器主、副对象的传递函数分别为：

108 3s

G01(s) e， G02(s)

s(s 4)6s 1主、副测量变送环节的传递函数分别为：

Gm1(s)

1

， Gm2(s) 1 10s 1

试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控制系统，具体要求如下：

（1） 分别进行控制方案设计，包括调节阀的选择、控制器参数整定，给出相应的闭

环系统原理图；

（2） 进行仿真实验，分别给出系统的跟踪性能和抗干扰性能（包括一次扰动和二次

扰动）；

（3） 说明不同控制方案对系统的影响。

2、再热器主、副对象的传递函数分别为：

501 s

G01(s) ， G02(s) e

s(s 5)(s 10)s 10主、副扰动通道的传递函数分别为：

Gf1(s)

1

e 2s， Gf2(s) 1 2

(0.5s 1)

试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控制系统，具体要求如下：

（1） 分别进行控制方案设计，包括调节阀的选择、控制器参数整定，给出相应的闭

环系统原理图；

（2） 进行仿真实验，分别给出系统的跟踪性能和抗干扰性能（包括一次扰动和二次

扰动）；

（3） 说明不同控制方案对系统的影响。

3、石英炉是融化水晶粉制造石英玻璃的主要设备。由于石英玻璃熔点高达1800-20 …… 此处隐藏：3287字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……