过控课程设计报告详解.doc

目录 一 熟悉MATLAB软件基于控制系统 3 1.1 MATLAB的安装 3 1.2　MATLAB桌面系统 4 1.3 MATLAB命令窗口 5 二 典型环节的仿真 6 三 二阶系统与高阶系统的仿真 9 3.1二阶系统 9 3.2三阶系统 11 四 系统校正 13 4.1 超前、滞后 13 4.2滞后超前 17 五 Simulink建模方法 18 六 实现MATLAB与LABVIEW的动态链接 21 6.1二阶系统 22 动态链接 22 6.2校正系统 23 七 双容水槽控制器设计 24 八 课设心得 26 参考文献 27 摘要 Matlab最初主要用于矩阵数值的计算，随着它的版本功能越来越大，应用范围内也越来越广阔。如今，Matlab已经发展成为国际上非常好的生产潜力这与工程计算机语言之一，它使用方便、输入快捷、运算高效、内容丰富，是高等院校理工科学和科研中必不可少的工具之一，掌握Matlab已经成为相关专业课大学生、研究生和教师的必技能。 本课程设计的基础课程为自动控制原理、过程控制与仪表、用MATLAB和LABVIEW来实现动态链接等。通过本次课程设计，可以使学生对控制系统的组成、设计与实现得到全面的锻炼，进一步加深对所学课程的理解、消化和吸收。Matlab在我国的应用已有十多年的历史上，而自动控制器则是其最重要的应用领域之一，自动控制系统的建模、分析、设计及应用等都离不开Matlab。 关键词：Matlab，过程控制系统，自动控制器，动态链接 一 熟悉MATLAB软件基于控制系统 MATLAB是Mathworks公司开发的一种集数值计算、符号计算和图形可视化三大基本功能于一体的功能强大、操作简单的优秀工程计算应用软件。MATLAB不仅可以处理代数问题和数值分析问题，而且还具有强大的图形处理及仿真模拟等功能。从而能够很好的帮助工程师及科学家解决实际的技术问题。 MATLAB的含义是矩阵实验室（Matrix Laboratory），最初主要用于方便矩阵的存取，其基本元素是无需定义维数的矩阵。经过十几年的扩充和完善，现已发展成为包含大量实用工具箱（Toolbox）的综合应用软件，不仅成为线性代数课程的标准工具，而且适合具有不同专业研究方向及工程应用需求的用户使用。 MATLAB最重要的特点是易于扩展。它允许用户自行建立完成指定功能的扩展MATLAB函数（称为M文件），从而构成适合于其它领域的工具箱，大大扩展了MATLAB的应用范围。目前，MATLAB已成为国际控制界最流行的软件，控制界很多学者将自己擅长的CAD方法用MATLAB加以实现，出现了大量的MATLAB配套工具箱，如控制系统工具箱（control systems toolbox），系统识别工具箱（system identification toolbox），鲁棒控制工具箱（robust control toolbox），信号处理工具箱（signal processing toolbox）以及仿真环境SIMULINK等。 1.1 MATLAB的安装 本节将讨论操作系统为Microsoft Windows环境下安装MATLAB6的过程。 将MATLAB6的安装盘放入光驱，系统将自动运行auto-run.bat文件，进行安装；也可以执行安装盘内的setup.exe文件启动MATLAB的安装程序。启动安装程序后，屏幕将显示安装MATLAB的初始界面，根据Windows安装程序的常识，不断单击[Next],输入正确的安装信息，具体操作过程如下： 输入正确的用户注册信息码； 选择接收软件公司的协议； 输入用户名和公司名； 选择MATLAB组件（Toolbox）； 选择软件安装路径和目录； 单击[Next]按钮进入正式的安装界面。安装过程界面如下所示。 图1-1　 MATLAAB安装过程界面 图1-2　MATLAAB启动过程界面 安装完毕后，选择[Restart my computer now]选项以重新启动计算机。 重新启动计算机后，用户就可以点击图标使用MATLAB6了。MATLAB启动过程界面如图2所示。 1.2　MATLAB桌面系统 MATLAB的桌面系统由桌面平台以及桌面组件共同构成，如图3。桌面平台是各桌面组件的展示平台，它提供了一系列的菜单操作以及工具栏操作，而不同功能的桌面组件构成了整个MATLAB操作平台。其组件主要包含如下8个组件部分： ①命令窗口（Command Window）②历史命令窗口（Command History）③组件平台（Launch Pad）④路径浏览器（Current Directory Browser）⑤帮助浏览器（Help Browser）⑥工作空间浏览器（Workspace Browser