基于过控实验台的温度对象预测控制研究 电气工程及其自动化专业毕业设计 毕业论文.doc

编号：（ ）字 号 本科生毕业设计（论文） 题目： 基于过控实验台的温度对象预测控制研究 姓名： 陈清水 学号： 班级： 电气05-6班 二〇〇九年六月 中 国 矿 业 大 学 本科生毕业设计 姓 名： 陈清水 学 号： 学 院： 信息与电气工程学院 专 业： 电气工程与自动化 设计题目： 基于过控实验台的温度对象预测控制研究 专 题： 指导教师： 赵峻 职 称： 讲师 2009 年 6 月 徐州 中国矿业大学毕业设计任务书 学院 信息与电气工程学院 专业年级 电气05-6 学生姓名 陈清水 任务下达日期： 2009 年 2 月 16 日 毕业设计日期： 2009年 2月 16日至 2009年 6月 20日 毕业设计题目：基于过控实验台的温度对象预测控制研究 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 熟悉过程控制实验台温度控制对象 通过实验建立对象数学模型，通过仿真验证建模的准确性 应用预测控制算法控制温度到设定值 通过MATLAB仿真，比较预测控制算法与PID算法的控制效果 院长签字： 指导教师签字： 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩 答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正 确 基本 正确 有一般性错误 有原则性错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日 摘 要 温度控制在工业控制中一直是富有新意的课题，对于不同的控制对象，有着不同的控制方式和模式。温度系统惯性大、滞后现象严重，难以建立精确的数学模型，给控制过程带来很大难题。本文以电加热炉为研究对象，提出了一种适合电加热炉温度控制的具有响应快、鲁棒性强的预测控制算法——动态矩阵法(DMC)。 针对电加热炉温度控制系统具有大滞后的特点，本文采用了常规PID控制算法和预测控制算法两种控制方式来分别对温度控制系统存在的纯滞后这一问题提出了各自的解决方案。 借助Matlab 中的Simulink 仿真工具，对电加热炉进行 PID 控制算法和预测控制算法的仿真分析。结果表明当采用 PID 算法时，系统的超调量与调节时间，不能同时满足技术要求。当采用预测控制算法时，系统的调节时间加快了，几乎无超调量，鲁棒性好。因