李婷婷课程设计 2李婷课程设计 2.doc

设计说明书 设 计 题 目 加热炉温度控制系统设计 完 成 日 期 2014 年 1 月3 日 专 业 班 级 自动化12本 设 计 者 李 婷 婷 指 导 教 师 刘 洋 设计用纸 课程设计成绩评定 专 业自动化班 级自动化本姓 名李婷婷学 号21教研室主任指导教师刘洋指导教师评语： 签字： 年 月 日设计成绩： 签字： 年 月 日设 计 用 纸 PAGE \* MERGEFORMAT15 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数，对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等??体原因，使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点，利用传统的单回路反馈控制系统对其进行控制，难以取得理想的控制效果，而应用串级控制系统能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了以加热炉温度为主变量，选择滞后较小的炉膛温度为副变量，构成炉出出口温度与炉膛温度的串级系统，使加热炉的恒温实现了自动控制，从而使加热炉实现了全自动化的控制。 此设计以工业中的加热炉温度为变量，以实验室中的加热炉为实际的被控对象，采用串级控制系统对其温度进行控制。提出了一种适合加热炉对象特点的控制算法，并利用simulink实现单回路系统仿真和串级系统仿真，组成电加热炉自适应控制系统，其控制精度，可靠性，稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词：温度；加热炉；串级控制系统；simulink 目录 TOC \o 1-3 \h \u  HYPERLINK \l _Toc13317 摘要  PAGEREF _Toc13317 1  HYPERLINK \l _Toc10843 第一章 绪论  PAGEREF _Toc10843 2  HYPERLINK \l _Toc28456 1.1国外控制系统的发展情况  PAGEREF _Toc28456 3  HYPERLINK \l _Toc18889 1.2 国内控制系统的发展概况  PAGEREF _Toc18889 3  HYPERLINK \l _Toc7549 1.3设计目的  PAGEREF _Toc7549 4  HYPERLINK \l _Toc7047 1.4 设计要求  PAGEREF _Toc7047 4  HYPERLINK \l _Toc2597 1.5 系统建模  PAGEREF _Toc2597 4  HYPERLINK \l _Toc18316 第二章 加热炉温度单回路反馈控制系统  PAGEREF _Toc18316 5  HYPERLINK \l _Toc21840 第三章 加热炉温度串级控制系统  PAGEREF _Toc21840 6  HYPERLINK \l _Toc16584 第四章 单回路和串级系统参数整定及仿真  PAGEREF _Toc16584 8  HYPERLINK \l _Toc17897 4.1 主、副控制器参数整定及Simulink仿真  PAGEREF _Toc17897 8  HYPERLINK \l _Toc7328 4.2 单回路系统  PAGEREF _Toc7328 9  HYPERLINK \l _Toc28701 4.3 串级控制  PAGEREF _Toc28701 12  HYPERLINK \l _Toc4332 第五章 串级控制系统性能分析  PAGEREF _Toc4332 14  HYPERLINK \l _Toc13849 设计心得  PAGEREF _Toc13849 15 参考文献 16 第一章 绪论 1.1国外控制系统的发展情况 自 70 年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在智