基于simulink的載熱體前饋-反饋控制系統(tǒng)仿真研究控制系統(tǒng)仿真課程設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 =。 載熱體前饋—反饋和串級控制系統(tǒng)框圖 a)前饋—反饋控制系統(tǒng) b)串級控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)仿真設(shè)計假設(shè)載熱體的被控對象動態(tài)特性為G1（s）=8/(20s+1)，G2（s)=2/(16s+1)，干擾通道的傳遞函數(shù)為Gf(s)=18/[(9s+1)(18s+1)]，系統(tǒng)采用前饋—反饋控制系。當載熱體壓力波動不大時，可以采用工藝介質(zhì)出口 溫度為被控變量、載熱體流量為操縱變量的單回路控制系統(tǒng)，該方案適用于載熱體流量的變化對出口溫度影響較靈敏的場合。 前饋反饋控制系統(tǒng)原理框圖N擾動（在此例中為料液流量D）；Y被調(diào)量（在此例中為料液溫度）； Gd(s)前饋調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)； G1(s)控制通道對象的傳遞函數(shù)； Gf(s)擾動通道對象的傳遞函數(shù)；Gc(s) 反饋調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)；2 控制方案 根據(jù)上述分析，換熱器出口溫度與工藝介質(zhì)入口溫度、工藝介質(zhì)流量、載熱體入口溫度、載熱體流量有關(guān)。 換熱器換熱原理根據(jù)換熱器兩側(cè)不發(fā)生相變，可得到熱量平衡方程式為 G2c2(T2iT2o)=G1c1(T1oT1i)換熱器的傳熱速率為 q=KF T式中 K——傳熱系數(shù)，單位是kcal/(℃*㎡*h)。 （2）設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積和占用空間小，安裝使用方便。板式換熱器是發(fā)展中的新型高效換熱設(shè)備之一。混合式換熱器是冷熱兩種流體直接接觸進行混合而實現(xiàn)換熱的換熱器。由于SIMULINK完全集成于MATLAB，在SIMULINK下計算的結(jié)果可以保存到MATLAB工作空間之中，因而就能使用MATLAB所具有的眾多分析、可視化及工具箱工具操作數(shù)據(jù)。（6）交互式的仿真分析。在此基礎(chǔ)上，整個系統(tǒng)可以按照自定向下或自底向上的方式搭建。SIMULINK優(yōu)秀的積分算法給非線性系統(tǒng)仿真帶來了極高的精度。用戶也可以修改已有模塊的圖標，重新設(shè)定對話框，甚至換用其他形式的彈出菜單和復選框。模塊包括輸入信號源、動力學元件、代數(shù)函數(shù)和非線性函數(shù)、數(shù)據(jù)顯示模塊等。（2）以直觀的方式建模。（1）建立動態(tài)的系統(tǒng)模型并進行仿真。1 概述 SIMULINK SIMULINK是一種強有力的仿真工具，它能讓使用者在圖形方式下以最小的代價來模擬真實動態(tài)系統(tǒng)的運行。另外，過去建立仿真模型往往是以系統(tǒng)的狀態(tài)方程為基礎(chǔ)的， 在仿真前需要手工求出系統(tǒng)的狀態(tài)方程。更為嚴重的是有時自動控制系統(tǒng)本身也要發(fā)生故障，這就要求在設(shè)計自動控制系統(tǒng)時，考慮各種可能發(fā)生的故障，并加以保護。反饋控制是根據(jù)被調(diào)量與給定值的偏差值來控制的，反饋系統(tǒng)的特點是在干擾作用下，必須形成偏差才能進行調(diào)節(jié)（或偏差即將形成），如果干擾已經(jīng)發(fā)生，而被調(diào)參數(shù)還沒變化時，調(diào)節(jié)器是不會動作的，即反饋控制總是落后于干擾動作，因此稱之為不及時控制。分為優(yōu)、良、中、合格、不合格五個等級。撰寫不少于3000字的設(shè)計報告。 本設(shè)計涉及到的控制原理、過程控制系統(tǒng)等內(nèi)容參考相關(guān)專業(yè)課教學內(nèi)容。二、設(shè)計資料及參數(shù) 設(shè)計資料詳見《過程控制系統(tǒng)的Matlab仿真》（劉文定主編）。設(shè)計以上系統(tǒng)中控制器的參數(shù)，觀察仿真結(jié)果，比較各種參數(shù)下的系統(tǒng)響應(yīng)曲線，內(nèi)容驗證仿真結(jié)果的正確性。四、進度安排收集和查閱資料（一天）Matlab/Simulink建模（兩天）控制系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化（一天）編寫技術(shù)設(shè)計書（一天）五、評分標準課程
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