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(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 =。 載熱體前饋—反饋和串級(jí)控制系統(tǒng)框圖 a)前饋—反饋控制系統(tǒng) b)串級(jí)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)假設(shè)載熱體的被控對(duì)象動(dòng)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(dāng)載熱體壓力波動(dòng)不大時(shí)，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(duì)出口溫度影響較靈敏的場(chǎng)合。 前饋反饋控制系統(tǒng)原理框圖N擾動(dòng)（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(duì)象的傳遞函數(shù)； Gf(s)擾動(dòng)通道對(duì)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?；旌鲜綋Q熱器是冷熱兩種流體直接接觸進(jìn)行混合而實(shí)現(xiàn)換熱的換熱器。由于SIMULINK完全集成于MATLAB，在SIMULINK下計(jì)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(gè)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(biāo)，重新設(shè)定對(duì)話框，甚至換用其他形式的彈出菜單和復(fù)選框。模塊包括輸入信號(hào)源、動(dòng)力學(xué)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(dòng)態(tài)的系統(tǒng)模型并進(jìn)行仿真。1 概述 SIMULINK SIMULINK是一種強(qiáng)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(jià)來模擬真實(shí)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)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(yán)重的是有時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)本身也要發(fā)生故障，這就要求在設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，考慮各種可能發(fā)生的故障，并加以保護(hù)。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(diǎn)是在干擾作用下，必須形成偏差才能進(jìn)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(shí)，調(diào)節(jié)器是不會(huì)動(dòng)作的，即反饋控制總是落后于干擾動(dòng)作，因此稱之為不及時(shí)控制。分為優(yōu)、良、中、合格、不合格五個(gè)等級(jí)。撰寫不少于3000字的設(shè)計(jì)報(bào)告。 本設(shè)計(jì)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(xué)內(nèi)容。二、設(shè)計(jì)資料及參數(shù) 設(shè)計(jì)資料詳見《過程控制系統(tǒng)的Matlab仿真》（劉文定主編）。設(shè)計(jì)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(yàn)證仿真結(jié)果的正確性。四、進(jìn)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(jì)與優(yōu)化（一天）編寫技術(shù)設(shè)計(jì)書（一天）五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程
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