電烤箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-29 02:55 本頁(yè)面
【正文】 題號(hào)一二三四五六七八九十總分得分得分評(píng)卷人一、 設(shè)計(jì)題（滿分100分）請(qǐng)?jiān)谝韵骂}目中任選一項(xiàng)完成設(shè)計(jì)1. 汽車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2. 電烤箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3. 汽車減震系統(tǒng)建模仿真；4. 汽車自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)的PID控制；5. 汽車怠速系統(tǒng)的模糊PID控制；6. 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真7. 自選測(cè)控項(xiàng)目（給出你自選的題目）8. 本份試題選取項(xiàng)目為： 電烤箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 附評(píng)分細(xì)則：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)本設(shè)計(jì)試題得分情況設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容清楚，格式正確（30%）程序設(shè)計(jì)合理（20%）結(jié)果調(diào)試正確（30%）態(tài)度與團(tuán)隊(duì)合作情況（20%）《MATLAB工程應(yīng)用》期末考試設(shè)計(jì)報(bào)告第一章 概述本次課題的主要內(nèi)容是通過(guò)對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)一個(gè)基于MATLAB技術(shù)的PID控制器設(shè)計(jì)，并能最終將其應(yīng)用于一項(xiàng)具體的控制過(guò)程中。以下為此次課題的主要內(nèi)容：(1) 完成PID控制系統(tǒng)及PID調(diào)節(jié)部分的設(shè)計(jì)其中包含系統(tǒng)辨識(shí)、系統(tǒng)特性圖、系統(tǒng)辨識(shí)方法的設(shè)計(jì)和選擇。(2) PID最佳調(diào)整法與系統(tǒng)仿真其中包含PID參數(shù)整過(guò)程，需要用到的相關(guān)方法有： 主要有系統(tǒng)辨識(shí)法以及波德圖法及根軌跡法。(3) 將此次設(shè)計(jì)過(guò)程中完成的PID控制器應(yīng)用的相關(guān)的實(shí)例中，體現(xiàn)其控制功能（初步計(jì)劃為溫度控制器）第二章 調(diào)試測(cè)試：前期：對(duì)于MATLAB的使用方法進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和并熟練運(yùn)用MATLAB的運(yùn)行環(huán)境，爭(zhēng)取能夠熟練運(yùn)用MATLAB。 查找關(guān)于PID控制器的相關(guān)資料，了解其感念及組成結(jié)構(gòu)，深入進(jìn)行理論分析，并同步學(xué)習(xí)有關(guān)PID控制器設(shè)計(jì)的相關(guān)論文，對(duì)其使用的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。 查找相關(guān)PID控制器的應(yīng)用實(shí)例，尤其是溫度控制器的實(shí)例，以便完成最終的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)。中期：開始對(duì)PID控制器進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)和開發(fā)，實(shí)現(xiàn)在MATLAB的環(huán)境下設(shè)計(jì)PID控制器的任務(wù)。 通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)后，在剩余的時(shí)間內(nèi)完成其與實(shí)際工程應(yīng)用問(wèn)題的結(jié)合，將其應(yīng)用到實(shí)際應(yīng)用中（初步計(jì)劃為溫度控制器）。后期：完成設(shè)計(jì)定稿。 打印以及答辯工作地準(zhǔn)備。本文的被控對(duì)象為某公司生產(chǎn)的型號(hào)為 CK8的電烤箱，其工作頻率為 50HZ，總功率為 600W，工作范圍為室溫 20℃250℃。設(shè)計(jì)目的是要對(duì)它的溫度進(jìn)行控制，達(dá)到調(diào)節(jié)時(shí)間短、超調(diào)量為零且穩(wěn)態(tài)誤差在177。1℃內(nèi)的技術(shù)要求。 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，控制對(duì)象各種各樣。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:電加熱裝置是一個(gè)具有自平衡能力的對(duì)象，可用二階系統(tǒng)純滯后環(huán)節(jié)來(lái)描述。然而，對(duì)于二階不振蕩系統(tǒng)，通過(guò)參數(shù)辨識(shí)可以降為一階模型。因而一般可用一階慣性滯后環(huán)節(jié)來(lái)描述溫控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。所以， 電烤箱模型的傳遞函數(shù)為： （21） 式（21）中 K對(duì)象的靜態(tài)增益T對(duì)象的時(shí)間常數(shù)τ對(duì)象的純滯后時(shí)間目前工程上常用的方法是對(duì)過(guò)程對(duì)象施加階躍輸入信號(hào)，測(cè)取過(guò)程對(duì)象的階躍響應(yīng)，然后由階躍響應(yīng)曲線確定過(guò)程的近似傳遞函數(shù)。具體用科恩庫(kù)恩（CohnCoon）公式確定近似傳遞函數(shù)[89]。 給定輸入
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