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)仿真課程設計-資料下載頁
2025-07-01 11:06本頁面
【導讀】設計資料詳見《過程控制系統(tǒng)的Matlab仿真》節(jié)。本設計涉及到的控制原理、過程控制系統(tǒng)等內容參考相關專業(yè)課教學內容。相關Matlab/Simulink設計文件要求提交電子文檔。的設計是否可行和優(yōu)化(40%)；4）課程設計技術設計書編寫水平。分為優(yōu)、良、中、合格、不合格五個。前饋控制系統(tǒng)和反饋控制系統(tǒng)都屬于單回路控制系統(tǒng)，它們有各自的優(yōu)缺點。存在被調量的反饋，即對于補償的結果沒有檢驗手段。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。得出這種系統(tǒng)既能獲得較好的穩(wěn)定性，又有較好的抗擾性能。
【正文】 出曲線，由圖可以分析得選擇 Kd= 較為合適。 圖 前饋控制器靜態(tài)放大系數整定的仿真框圖 內蒙古科技大學課程設計論文 15 2） 時間常數 Td Td2 的整定：仿真框圖如圖 所示。采 用靜態(tài)前饋系數 Kd= 的仿真框圖進行仿真，給定輸入為零，分別取 Td1=1， Td2=1； Td1=10， Td2=1； Td1=1， Td2=10； Td1=1，Td2=20； Td1=1， Td2=15； Td1=1， Td2=8； Td1=1， Td2=14； Td1=1， Td2= 時仿真出在單位擾動作用下的響應曲線，經過分析各種參數曲線，選取 Td1= Td2= 較為合適。 圖 時間常數整定的仿真框圖 綜合上述，各種參數選取 Kd=， Td1=1， Td2=。 內蒙古科技大學課程設計論文 16 3 載熱體流量控制系統(tǒng)仿真實驗 選取 Kd=， Td1=1， Td2= 對系統(tǒng)進行仿真實驗，系統(tǒng)在給定信號為 10，擾動信號為 3，被控對象加幅值為 1 的隨機干擾下的仿真框圖如圖 所示，對其進行仿真，得到圖 所示的響應曲線，依次為隨機擾動、可測干擾信號、給定信號和輸出信號的響應曲線。 載熱體流量控制系統(tǒng)仿真框圖 圖 載熱體前饋 — 反饋控制系統(tǒng)的仿真框圖 內蒙古科技大學課程設計論文 17 載熱體流量控制系統(tǒng)仿真響應曲 線 圖 載熱體前饋 — 反饋控制系統(tǒng)響應曲線 內蒙古科技大學課程設計論文 18 4 結 語 仿真結果表明， SIMULINK 仿真軟件具有可視化建模和圖形輸出的能力，用它進行仿真， 可以大大減小編程量， 而且仿真結果與現場試驗所得結論基本吻合，因此非常適合載熱體流量控制系統(tǒng)的仿真研究，并對換熱器載熱體流量控制系統(tǒng)的研究和設計具有重要的指導意義。 采用 SIMULINK 技術可快速建立換熱器載熱體控制系統(tǒng)仿真模型，并對每一子系統(tǒng)建立詳細和簡化的仿真模型，形成子系統(tǒng)模塊庫。本文重點建立了載熱體前饋 — 反饋控制 系統(tǒng)仿真模型，形成了 PID 模塊庫。仿真計算中應兼顧準確性及快速性，選擇適當的仿真模型，并根據具體實踐開發(fā)出新的仿真模型，不斷豐富子系統(tǒng)模塊庫。因而，基于 SIMULINK 的載熱體流量控制系統(tǒng)仿真模型具有很強的開放性和可移植性，可以形成直觀的仿真模型，模型搭建高效、快捷，對換熱器的設計、優(yōu)化控制及工況的預測具有重要意義。但是，換熱器載熱體控制系統(tǒng)在建立數學模型的過程中，不可避免地忽略了一些次要因素和對模型進行了簡化； SIMULINK 模塊庫中的有些模塊算法精度不高，不能滿足專業(yè)需求。因而，基于 SIMULINK 的載 熱體動態(tài)仿真實驗結果與換熱器載熱體實際動態(tài)試驗結果可能會存在誤差，應充分發(fā)揮 SIMULINK 技術的優(yōu)勢，根據換熱器的具體特性，開發(fā)出適合換熱器仿真的專業(yè)模塊，兼顧仿真結果的準確性和快速性，根據不同需求調用不同模塊，使得仿真更準確地反映換熱器的實際過程，為實際工作提供定性分析及決策支持。 內蒙古科技大學課程設計論文 19 參考文獻 [1] 《過程控制系統(tǒng)的 MATALAB仿真》，劉文定，機械工業(yè)出版社 [2] 何東健 ,劉忠超 ,范靈燕 .基于 MATLAB的 PID控制器參數整定及仿真 .西安科技大學學報 .20xx,第 26 卷第 4 期 ： 511－ 515 [3] 張曉華 .控制系統(tǒng)數字仿真與 .機械工業(yè)出版社 .1999： 164166 [4] 歐陽黎明 .Matlab 控制系統(tǒng)設計 .北京 .國防 工業(yè)出版社 .20xx： 12－ 21 [5] 張玉鐸 ,王滿嫁 . 熱工控制系統(tǒng) .北京 .華北電力大學 .1998： 918 [6] 胡壽松 .自動控制原理 .（第四版）北京 .科學出版社 .20xx： 57 [7] 李遵基主編 .熱工自動控制系統(tǒng) .北京 .中國電力出版社 .1997： 160 [8] 黃忠霖 .控制系統(tǒng) MATLAB 計算及仿真 .西安 .西安電子科技大學 .20xx:3748 [9] 李文濤主編．過程控制．北京．科學出版社． 20xx [10] 熊光愣 .控制系統(tǒng)仿真與模型處理 .北京 .科學 出版社 .1993： 30－ 41 [11] 王云亮等著 .MATLAB 語言與自動控制系統(tǒng)設計 .北京 .機械工業(yè)出版社 .20xx：104147 [12] 陳哲 .現代控制理論基礎 .北京 .冶金工業(yè)出版社 .1987:4247 [13] 呂勇哉著 .工業(yè)過程模型化及計算機控制 .北京 .化學工業(yè)出版社 .1986:1119 [14] 鄧莉 ,包明 .單回路 PID 控制系統(tǒng)參數整定算法的仿真研究 .渝州大學學報 .1998, 第 15 卷第 4期： 62－ 68 [15] 張凌雁 ,解紹鋒 ,馮曉云 .系統(tǒng)仿真技術在控制系統(tǒng)中的應用 .山西電子技術 . 20xx,第 3期：5－ 7 [16] 薛定宇 .控制系統(tǒng)計算機輔助設計 — Matlab 語言及應用 .北京 .清華大學 出版社 . 1998： 3660
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