过控设计1分析.docVIP

武汉理工大学华夏学院 课 程 设 计 报 告 书 题 目： 工业被控过程建模与闭环控制系统的工程整定 系 名： 信息工程系 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015 年 10 月 29 日 课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 自动化1122班 指导教师： 陈艳三 工作单位： 信息工程系 题目： 工业被控过程建模与闭环控制系统的工程整定 一．初始条件： 给出单容储液槽液位机理建模的过程。 给出工程建模的方法。 给出广义被控对象的单位阶跃响应输出数据。 给出经典的工程整定方法。 给出使用MATLAB软件建模、绘制与拟合曲线、仿真运行和整定调试的方法。 二．要求完成的主要任务： （一）．设计任务 本设计要求完成如下三个部分的设计任务，分别是： 1. 应用机理法对某一工业生产过程建立数学模型。要求： ①．最终推导出的模型的传递函数为：； ②．用计算机软件绘制出示意图，设计报告中的图形要统一进行编号。 ③．写出建模的详细推导过程，推导过程中所涉及的表达式要统一进行编号。 应用MATLAB软件对下表给定的工程数据进行工程测试建模。 第二组数据：（学号为3n+1的学生应用） t(s)01.021.722.693.995.77.79.7y00.020.070.220.571.232.193.22 t(s)11.713.715.717.719.721.723.725.7y4.215.125.936.627.217.78.118.45 t(s)27.729.731.733.735.737.739.7y8.738.969.149.39.439.539.61 t(s)41.743.745.747.749.751.753.7y9.689.749.799.839.869.889.91 t(s)61.767.773.783.791.7y9.969.989.991010 具体要求： ⑴ 按照任务书给出的广义被控生产过程的单位阶跃输入下的输出数据，应用MATLAB软件绘制出其响应曲线。 ⑵ 写出应用切线法建立数学模型的具体步骤。要求用计算机绘制其切线图形，并在图上做出详细标注。 ⑶ 写出广义对象传递函数。用计算机在同一图形界面下绘制出阶跃响应曲线和拟合后的曲线。 3. 对所建立的被控对象数学模型，应用MATLAB软件，建立闭环控制系统模型，并广义进行工程整定的仿真。具体要求： ⑴ 以得到的对象数学模型为广义被控对象，在MATLAB中建立闭环控制系统仿真模型。 ⑵ 至少用一种方法进行工程整定。要求给出整定过程中的模型及中间得到的图形数据。写出具体的整定步骤和得到的整定参数。 ⑶ 经过反复整定，给出最终的整定参数、闭环响应曲线。 ⑷ 对研究过程所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论。 三．时间安排： 时 间设计内容使用设备第一周查阅资料，用机理法为某一工业被控过程建立数学模型使用过程控制实验室电脑或自备装有MATLAB软件的电脑进行设计。查阅MATLAB资料，绘制出阶跃响应曲线用切线法建立被控过程数学模型根据所得数学模型，用MATLAB建立闭环系统仿真模型第二周进行闭环系统的工程整定，得出整定结果完成设计报告答辩并上交设计报告 摘 要 过程控制是自动技术的重要应