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软件设计题目汇总 题目1 某冶金工业过程焙烧炉的数学模型为： 比例系数Kp＝126—160，惯性时间常数Tp＝250－320s，炉口温度变化的时滞时间为，输出炉口温度要求尽可能稳定在855°C。数字仿真时取采样周期Ts＝10s，Kp＝148，Tp＝286，，即仿真模型为： 控制要求： 采用位置式PID实现炉温控制 采用继电法整定PID参数 整定效果验证：当被控过程参数时变时，如工作时间为100s时，过程参数Kp由148→160，Tp由286→320；工作时间为200s时，过程参数Kp由148→130，Tp由286→250时，考察当系统参数发生改变时，PID参数是否选取合适，讨论PID其响应速度及鲁棒性问题。 题目2 以中等纯度的精馏塔为研究对象，考虑到不等分子溢流的影响和非理想的汽液平衡，可以得到塔顶产品轻组分含量Y与回流量L之间的传递函数为： 将此系统在计算机上仿真，输入信号u(k) 是幅值为1 的PRBS信号，输出测量噪声e(k) 是（0，1）的正态分布序列，它的方差是可以调整的。这个系统的输出釆样值y (k) 与u (k) 作为已知数据，采用最小二乘法估计这个系统的参数。 完成内容： 采样周期T＝1，编程产生输入信号，送入系统，获得相应的输出数据，保存在.txt文件中 数据长度取200，在不同的噪声水平下（噪声方差?＝0.0,0.5,1.0）,采用递推最小二乘方法完成对上述系统的参数估计，并与真实值比较。 画出实际系统和辨识系统在相同输入（如单位阶跃）作用下的输出曲线、输出误差曲线。 题目3 某冶金工业过程焙烧炉的数学模型为： 比例系数Kp＝126—160，惯性时间常数Tp＝250－320s，炉口温度变化的时滞时间为，输出炉口温度要求尽可能稳定在855°C。 数字仿真时取采样周期Ts＝5s，Kp＝169，Tp＝290，，即仿真模型为： 控制要求： 采用抗积分饱和 PID 控制算法实现炉温控制 采用ISTE法整定PID参数 整定效果验证：当被控过程参数时变时，如时滞时间?由10→30时， 讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题，考察当系统参数发生改变时，上述PID参数是否选取合适。 题目4 以中等纯度的精馏塔为研究对象，考虑到不等分子溢流的影响和非理想的汽液平衡，可以得到塔顶产品轻组分含量Y与回流量L之间的传递函数为： 控制要求： 采样周期取为1s，利用不完全微分 PID 控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.98 采用继电法整定PID参数 整定效果验证：当被控过程参数时变时，如两时间常数分别由30.3→45和7.5→20时， 讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题，考察当系统参数发生改变时，上述PID参数是否选取合适。 题目5 以中等纯度的精馏塔为研究对象，考虑到不等分子溢流的影响和非理想的汽液平衡，可以得到塔顶产品轻组分含量Y与回流量L之间的传递函数为： 控制要求： 采用Smith纯滞后补偿 PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.99 采用继电法整定PID参数 整定效果验证：当被控过程参数时变时，如滞后时间由12→24，开环增益由3.4→6时, 讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题，考察当系统参数发生改变时，上述PID参数是否选取合适。 题目6 以中等纯度的精馏塔为研究对象，考虑到不等分子溢流的影响和非理想的汽液平衡，可以得到塔顶产品轻组分含量Y与回流量L之间的传递函数为： 控制要求： 采样周期为1s，利用微分先行 PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.98 采用Z_N法整定PID参数 整定效果验证：当被控过程参数时变时，如滞后时间由2→5时， 讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题，考察当系统参数发生改变时，上述PID参数是否选取合适。 题目7 连铸机拉矫辊的液压压下装置是一个电液伺服系统，是实现复杂自动控制动作的关键，在冶金行业中有着广泛的应用。通过机理分析可知，该电液伺服控制系统实际是一个非线性控制系统，经过线性化处理后，其传递函数形式为： 该液压压下控制系统真实参数为：增益K＝11，阻尼比?＝0.3，固有频率?＝200rad/s。将此系统在计算机上仿真，输入信号u(k) 是幅值为1 的PRBS信号，输出测量噪声e(k) 是（0，1）的正态分布序列，它的方差是可以调整的。这个系统的输出釆样值y (k) 与u (k) 作为已知数据，采用最小二乘法估计这个系统的参数。 完成内容： 采样周期T＝1，编程产生输入信号，送入系统，获得相应的输出数据，并保存 数据长度取300，在不同的噪声水平下（噪声方差?＝0.0,0.5,1.0,5.0）,采用基本最小二乘方法完成对上述系统的参数估计，并与真实值比较。 画出实际系统和辨识系统在相同输入（如单位阶跃）