过程控制系统课程设计指引.docxVIP

过程控制系统课程设计题

规定：

(一)采用MATLAB仿真;所有仿真，都需要做出如下成果：

(1)超调量

(2)峰值时间

(3)过渡过程时间

(4)

(5)第一种波峰值

(6)第二个波峰值

(7)衰减比

(8)衰减率

(9)振荡频率

(10)所有P、I、D的参数

(11)PID的模型

(二)每人一种题目，自己完毕课程设计汇报，汇报的格式如图论文格式

-.液氨日勺水温控制系统设计

液氨蒸发器主、副对象日勺传递函数分别为：

锅炉汽包液位时阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化Au=5O试根据试验数据

设计一种超调量工25%B勺无差控制系统。

时间/min

0

5

10

15

20

25

被控量

0.650

0.651

0.652

0.668

0.735

0.817

时间/min

30

35

40

45

50

55

被控量

0.881

0.979

1.075

1.151

1.213

1.239

时间/min

60

65

70

75

80

85

被控量

1.262

1.311

1.329

1.338

1.350

1.351

2.设计规定:

(1)根据试验数据选择一定日勺辨识措施建立对象的数学模型；

(2)根据辨识成果设计符合规定日勺控制系统(控制系统原理图、控制规律选择等)；

(3)根据设计方案选择对应日勺控制仪表；

(4)对设计日勺控制系统进行仿真，整定运行参数。

十四干燥系统

干燥器的实际数学模型为6〃(5)=小^一出，辨识出日勺数学模型为g〃(s)=*7H划，试1 3054-1 1 305+1

设计大时延控制系统，详细规定如下：

(1)仿真分析如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；给出对应的闭环控制系统原理图；

(2)在不同样控制方式下进行仿真试验，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，包括调整阀的选择、控制器参数整

定。

十五

加热炉出口温度控制系统，测取温度对象的过程为：当系统稳定期，在温度调整阀上做

3%变化，输出温度记录如下:

t/min

0

2

4

6

8

10

12

0/℃

270.0

270.0

267.0

264.7

262.7

261.0

259.5

t/min

14

16

18

20

22

24

26

01℃

258.4

257.8

257.0

256.5

256.0

255.7

255.4

t/min

28

30

32

34

36

38

40

et℃

255.2

255.1

255.0

255.0

255.0

255.0

255.0

试根据试验数据设计一种超调量%25%B勺无差控制系统。详细规定如下：

(1)根据试验数据选择一定的辨识措施建立对象B勺数学模型；

(2)根据辨识成果设计符合规定B勺控制系统(控制系统原理图、控制规律选择等)；

(3)根据设计方案选择对应的控制仪表；

(4)对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

十六

锅炉进水流量的矩形脉冲响应试验成果为:

t/min

0

10

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Y

0

0

0.2

0.6

1.2

1.6

1.8

2.0

1.9

1.7

1.6

t/min

200

220

240

260

280

300

320

340

360

380

400

Y

1

0.8

0.7

0.7

0.6

0.6

0.4

0.2

0.2

0.15

0.15

其中，矩形脉冲幅值M为阶跃响应稳态值H勺10%,脉冲宽度4=20min。

试根据试验数据设计一种超调量斗工25%日勺无差控制系统。详细规定如下:

(1)根据试验数据选择一定的辨识措施建立对象日勺数学模型；

(2)根据辨识成果设计符合规定B勺控制系统(控制系统原理图、控制规律选择等)；

(3)根据设计方案选择对应的控制仪表；

(4)对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。

十七(可2人选此题)

某液位对象，在阶跃扰动量=20%时，其阶跃响应的试验数据如下:

t/s

0

10

20

40

60

80

100

140

h/m

0

0

0.2

0.8

2.0

3.6

5.4

8.8

t/S

180

250

300

400

500

600

700

800

h/m

11.8

14.4

16.5

18.4

19.2

19.6

19.8

20

试根据试验数据设计一种超调量%工25%日勺无差控制系统。详细规定如下:

(1)根据试验数据选择一定的辨识措施建立对象日勺数学模型；

(2)根据辨识成果设计符合规定日勺控制系统(控制系统原理图、控制规律选择等)；

(3)根据设计方案选择对应的控制仪表；

(4)对设计的控制系统进行仿真，整