【正文】 〕： 設(shè)計完成后， 要提供電路圖，實驗電路版，控制原始程序， 實驗要保存大量的原始數(shù)據(jù)。 （ 4）對學生的知識面、掌握知識的深度、運用理論結(jié)合實際去處理問題 的能力、實踐能力、計算機運用水平、書面及口頭表達能力進行考核 。 24 指導教師意見： 簽名： 年 月 日 院（系）領(lǐng)導小組意見： 簽名： 年 月 日 注：此表由學生填寫 25 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 畢業(yè)論文（設(shè)計）應(yīng)達到的目的： （ 1）能對學生在學期間所學知識的檢驗與總結(jié)，培養(yǎng)和提高學生獨立分析問題和解決問題的能力，使學生受到科學研究、工程設(shè)計和撰寫技術(shù)報告等方面的基本訓練。此外該技術(shù)對被測元件無磨損，使測量儀器牢固耐用，使用壽命加長，而且還降低了能量耗損，節(jié)省人力和勞動的強度。超聲波作為一種檢測技術(shù)，采用的是非接觸式測量，由于它具有不受外界因素影響，對環(huán)境有一定的適應(yīng)能力，且操作簡單、測量精度高等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。 目 錄 1．畢業(yè)論文（設(shè)計）選題審批表 2. 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 3．畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 4. 學生畢業(yè)論文（設(shè)計）題目更改申請表 5．畢業(yè)論文（設(shè)計）指導老師工作記錄 6．畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查記錄 7．畢業(yè)論文（設(shè)計）指導教師成績評審表 22 8．畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱人成績評審表 9. 畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯申請表 10．畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯記錄表 11．畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯成 績評審表 12．畢業(yè)論文（設(shè)計）成績評定表 23 畢業(yè)設(shè)計（論文）選題審批表 題目名稱 基于單片機的超聲波測距 題目性質(zhì) □工程設(shè)計 □理論研究 □實驗研究 □計算機軟件 □綜合論文 □其它 題目來源 □科研題目 □生產(chǎn)現(xiàn)場 □教學 □其它 □自擬題目 選題理由： 由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠，因而超聲波 經(jīng)常用于距離的測量。 十、學生答辯后由答辯小組記錄人填好《畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯記錄表》中各項內(nèi)容，然后把學生的論文和此冊一同交所在答辯小組，答辯小組對其答辯進行評審并填寫評語后交教研室。 八、教研室將學生的論文和此冊分別交兩位評閱人評閱后交回教研室保存。 七、畢業(yè)論文（設(shè)計）定稿后，根據(jù)學院工作安排，學生把論文（打印件）交指導老師評閱。 五、指導老師原則上每周至少保證一次對學生的指導，如實按時填好《畢業(yè)論文（設(shè)計）指導教師工作記錄》，并請學生簽字確認。 三、學生如實填好本冊封面上的各項內(nèi)容和選題審批表的相應(yīng)內(nèi)容，經(jīng)指導教師和學院領(lǐng)導小組批準后，交指導教師；指導老師填好《畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書》的各項內(nèi)容，經(jīng)教研室審核后交學生簽名確認其畢業(yè)論文（設(shè)計）工作任務(wù)。 參考： 畢業(yè)論文（設(shè)計）工作記錄及成績評定冊 題 目： 學生姓名： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 20 指 導 教 師： 職稱： 助理指導教師： 職稱： 年 月 日 實驗中心制 使 用 說 明 一、此冊中各項內(nèi)容為對學生畢業(yè)論文（設(shè)計）的工作和成績評定記錄，請各環(huán)節(jié)記錄人用黑色或藍色鋼筆（簽字筆）認真填寫（ 建議填寫前先寫出相應(yīng)草稿，以避免填錯 ），并妥善保存。 （ 3） bode函數(shù) MATLAB 中，繪制伯德圖可用命令 bode(num,den)圍，可調(diào)用指令 w=logspace(a,b,n) 進制數(shù) 10a和 10b之間產(chǎn)生 n個十進制對數(shù)分度的等距離點。如果要以給定的參數(shù)范圍繪制根軌跡，則執(zhí)行命令 19 [k,poles]=rlofind(num,den,p)。系統(tǒng)自動確定坐標軸的分度。 [r,k]=rlocus(num,den)和 [r,k]=rlocus(num,den,k)的功能是繪制根軌跡圖。 MATLAB 中專門提供了繪制根軌跡的有關(guān)函數(shù)。 除了求單位階躍響應(yīng)的 step 函數(shù)， MATLAB 中還提供了求系統(tǒng)各種響應(yīng)的函數(shù)，例如求脈沖響應(yīng)的 impluse 命令、求系統(tǒng)零輸入響應(yīng)的 initial命令。若采用命令 step(num,den,t)求系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，其中的時間 t由用戶指定， MATLAB 會根據(jù)用戶給定的時間 t，算出對應(yīng)的坐標值。 17 參考文獻 [1]陳杰主 . MATLAB 寶典 . 電子工業(yè)出版 . 2021. [2]吳天明，謝小竹等 . MATLAB 電力系統(tǒng)設(shè)計與分析 . 國防工業(yè)出版社 . 2021. [3]李國勇 . 智能控制與其 MATLAB 實現(xiàn) . 電子工業(yè)出版社 . 2021. [4]胡壽松 . 自動控制原理 . 科學出版社 . 2021. [5]王萬良 . 自動控制原理 . 高等教育出版社 . 2021. [6]黃堅 . 自動控制原理及其應(yīng)用 . 高等教育出版社 . 2021. [7] 王曉燕 /馮江 . 《自動控制理論實驗與仿真》 . 華南理工大學出版社 . 2021. [8] 鄭勇 /徐繼寧 /胡敦利 /李艷杰 . 《自動控制原理實驗教程》 . 國防工業(yè)出版社 . 2021. [9] 何衍慶 . 《 MATLAB 語言的運用》 . 化學工業(yè)出版社 . 2021. [10] 劉叔軍 . 《 控制系統(tǒng)應(yīng)用與實例》 . 機械工業(yè)出版社 . 2021. [11] 張德豐 . MATLAB 自動控制系統(tǒng)設(shè)計 . 機械工業(yè)出版 . 2021. [12] 師宇杰 . 自動控制原理 —— 基于 MATLAB 仿真的多媒體授課教材（上冊） . 國防工業(yè)出版 . 2021. [13]謝仕宏 . MATLABR2021 控制系統(tǒng)動態(tài)仿真實例教程 . 北京：化學工業(yè)出版社 . 2021. 18 附錄 常用 MATLAB 函數(shù)簡介 （ 1） step函數(shù) 用 MATLAB 作控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)時，如果已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的系數(shù)，則可以用 step(num,den)或者 step(num,den,t)，就得到系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。 與此同時，通過此次課程設(shè)計，加深了系統(tǒng)進行滯 后 超前設(shè)計過程的理解，還掌握了用 MATLAB 編程計算系統(tǒng)時域性能指標和系統(tǒng)幅值裕量、相位裕量的方法。后來，在同學的幫助下，終于看懂了課件了的那段程序，于是就求出了滯后 超前校正后系統(tǒng)的時域性能指標。 回顧此次實踐的整個過程，雖然只有短短 的幾天，但是真的在這個自己獨立學習的過程中學到了好多東西。當然， MATLAB 也可以用對反饋系統(tǒng)進行校正。 16 四、 心得體會 隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新月異， MATLAB 已成為當今應(yīng)用軟件中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中的應(yīng)用可以說是無處不在，因此掌握 MATLAB 這個軟件基本的使用方法對我們是十分有益的。根據(jù)控制系統(tǒng)的動態(tài)指標，結(jié)合自動控制原理的快速性，準確性，穩(wěn)定性的要求。 究其原因，其實動態(tài)前饋控制的前饋算式輸出的不僅是擾動量的函數(shù)，而且是時間的函數(shù)，所以相比靜態(tài)前饋控制更完善，而前饋 串級控制更是能因為自身 的復(fù)雜結(jié)構(gòu)達到完全補償?shù)男Ч? 為了進一步研究前饋控制與 PID控制的優(yōu)劣，本文建立了加入 PID控制器的模型，通過試湊法進行了 PID控制器的參數(shù)整定。而對于文中的空調(diào)房間控制對象，相比航空航天的技術(shù)領(lǐng)域，要求的性能指標沒有必要特別高，所以采用靜態(tài)前饋控制即可。因此，在靜態(tài)前饋能夠滿足工藝要求的時候，盡量不采用動態(tài)前饋。其實，當擾動通道和控制通道的時間常數(shù)接近的時候，引入前饋控制可以顯著提高控制性能，由于控制效果明顯，通常采用靜態(tài)前饋就能滿足要求了。在這里前饋并不是單獨使用的，由于開環(huán) 控制很難知道補償?shù)男Ч尤敕答伩刂婆c之相結(jié)合。 、 控制對象的介紹及仿真 本文選擇 空調(diào)系統(tǒng)中 空調(diào)房間部分作為被控對象，空調(diào)房 間的自動控制主要是室溫控制，它是空氣控制系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，要用到設(shè)置在室內(nèi)的測溫傳感器測定室內(nèi)空氣溫度信號，并將此信號傳遞給溫度調(diào)節(jié)器進行運算放大，發(fā)出控制指令信號，以控制相應(yīng)的執(zhí)行控制機構(gòu)，使送風溫度或送風溫度隨偏G1（ s） G2（ s） G3（ s） Gd（ s） Gf（ s） 可測干擾M X Y 13 差量的大小而發(fā)生變化，以滿足空調(diào)房間溫度控制的要求。 前饋控制系統(tǒng)原理圖如圖 1 所示。然而進入控制系統(tǒng)中的擾動必然通過被控對象的內(nèi)部聯(lián)系，使被控量發(fā)生偏離其給定值的變化。前饋控制的設(shè)計依據(jù)是不變性原 理。在加有前饋控制的系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)擾動，前饋調(diào)節(jié)器就直接根據(jù)擾動的大小和方向，按照前饋調(diào)節(jié)規(guī)律，補償擾動對被控量的影響。當調(diào)節(jié)時間取 %2? 的誤差范圍時，調(diào)節(jié)時間 sts 13? 。 對比校正前后的階躍響應(yīng)曲線可知，校正前系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，無法求得時域性能指標。 圖 12 校正后階躍響應(yīng)曲線 調(diào)節(jié)時間取 %2? 的誤差范圍。 plot(t,y)。 Lsys=feedback(sys,1,1)。 den=conv(conv(conv(conv([1,0],[1,1]),[,1]),[1,]),[1,])。 圖 10 校正后系統(tǒng)的仿真圖 圖 11 校正后系統(tǒng)仿真的階躍響應(yīng)曲線 程序： k=10。 圖 9 校正后系統(tǒng)的根軌跡 10 用 MATLAB對校正前后