运用matlab求过程控制系统的响应曲线和数学模型.doc

运用MATLAB求过程控制系统的响应曲线和数学模型 目录 第一章 绪论........................................................................................................................................2 1.1 课题提出的背景………………………………………………………...………………….…..2 1.2 课题研究的目的和意义 2 1.2.1 课题研究的目的 2 1.2.2 课题研究的意义 2 第二章 相关开发工具和概念介绍 3 2.1 MATLAB软件简介及特点 3 2.1.1 MATLAB软件简介 3 2.1.2 GUI简介 3 2.1.3 MATLAB软件特点 3 2.2 过程控制系统常用术语和概念介绍…………………………………………………………..4 2.2.1 响应曲线法 4 2.2.2 非周期信号 4 2.2.3 过程控制特性的的参数 4 第三章 程序的设计与实现 5 3.1 程序设计 5 3.1.1 程序设计思想 5 3.1.2 程序代码 5 3.2 GUI图形界面截图 8 3.2.1 编辑界面 8 3.2.2 演示界面 8 第四章 总结与收获 10 参考文献 ..............................................................................................................................................11 第一章 绪论 1.1 课题提出的背景 随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，产品的质量和功能也向更高的档次发展，制造产品的工艺过程变得越来越复杂，为满足优质、高产、低消耗，以及安全生产、保护环境等要求，工业自动化重要分支的过程控制的任务也愈来愈繁重。过程控制正朝高级阶段发展，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程控制发展的必要性、可能性来看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展，即计算机集成制造系统(CIMS)：以智能控制理论为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合，实现从原料进库到产品出厂的自动化、整个生产系统信息管理的最优化。相关开发工具和概念介绍 2.1 MATLAB软件简介及特点 2.1.1 MATLAB软件简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB和Mathematica、Maple、MathCAD并称为四大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。在MATLAB的命令行窗口中键入guide可以打开GUIDE。这个命令将打开GUIDE Quick Start对话框。它可以看作是一个简单的GUI应用程序的开发向导。利用它可以使用鼠标方便地在窗体上添加各种各样的控件。而且它会负责生成一个m文件，里边定义了各个控件的回调函数，简化了GUI应用程序的开发。当然matlab中GUI应用程序也可以使用纯代码生成。在MATLAB中，关于guide的使用方法， 参见帮助文档：MATLAB/Getting Started/Create Graphical User Interfaces/Laying Out a GUI/Starting GUIDE条目下。 GUIDE(Graphical User Interfaces Development Environment) 是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象（Objects）构成的一个用户界面。用户通过一定的方法（如鼠标或键盘）选择、激活这些图形对象，使计算机产生某种动作或变化，比如实现计算、绘图等。1) 高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来； 2) 具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化； 3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握； 4) 功能