【正文】 .................18 最小拍無(wú)紋波 .......................................................................25 大林算法 ...............................................................................31 第四章 總結(jié)和展望 .................................................................38 研究?jī)?nèi)容總結(jié) .......................................................................38 工作展望 ...............................................................................38 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................39 外文資料 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 中文翻譯 致 謝 北京理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 題目背景、研究意義 計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展 在現(xiàn)代工業(yè)控制體系中，隨著工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、多樣性、人性化，使得人們對(duì)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的要求更加復(fù)雜化，準(zhǔn)確化，高效化，然而傳統(tǒng)連續(xù)化控制方法己無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)控制要求。s advantage on graphical programming to plete the virtual experiment development of the system. This virtual experimental system requires low configuration, and it is to easy operate. Moreover, it is fully patible with the course covered by Computer Control System. Its output results and curves are all based on input parameters, and it has remarkable advantages on visibility, interaction and scientific reliability. The system has already been applied into instructions, and has received satisfying feedback. Therefore, it is practically meaningful to design and develop a virtual experiment system of Computer Control System for the undergraduates. This is the direction of future development to the universities39。 關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；脈沖傳遞函數(shù)； MATLAB； 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT The course of Computer Control System, a required course for Electrical Engineer, is about linear and quasilinear discrete system. The prime problems to be solved during the research on the physical model of this system are its mathematical narrative, model building and analytical tools. In practice, it is observed that students find it hard to master the mathematical model of puter control theory, namely, the pulse transfer function. Hence it is essential to visualize the abstract theories through experiments, and thus deepen student39?，F(xiàn)已開(kāi)始應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中 ,并收到了良好的效果。 計(jì)算機(jī)控制虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)選用了 MATLAB 作為開(kāi)發(fā)環(huán)境 ,并結(jié)合使用了控制設(shè)計(jì)與仿真工具包 ,利用該軟件在圖形化編程方式以及交互式仿真方面的優(yōu)勢(shì) ,完成虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。但 隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展 ,一種綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件工程技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的仿真技術(shù)的出現(xiàn) ,提供了新的解決途徑。在研宄該系統(tǒng)物理模型過(guò)程中 ,首先需要解決其數(shù)學(xué)描述、模型建立以及分析工具的問(wèn)題 ,但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中 ,發(fā)現(xiàn)學(xué)生較難理解計(jì)算機(jī)控制理論的數(shù)學(xué)模型 ——脈沖傳遞函數(shù) ,所以迫切的需要增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) ,將枯燥的理論知識(shí)進(jìn)行可視化 ,增加學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制理論的感性認(rèn)識(shí) ,提高學(xué)習(xí)效果。 — 撰寫(xiě)論文，準(zhǔn)備答辯。 — 完成基于 MATLAB 7 的計(jì)算控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)。 六、進(jìn)度安排 — 查找資料，通過(guò)書(shū)籍和網(wǎng)絡(luò)了解 基于 MATLAB 的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)仿真平臺(tái) 的基本原理及研究方法，完成開(kāi)題報(bào)告。掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程所涉及的最小拍有紋波、最小拍無(wú)紋波系統(tǒng)以及大林算法等基本內(nèi)容。 研究方法與手段：充分了解 MATLAB 7 的計(jì)算控制系統(tǒng)課程圖形化的仿真平 臺(tái)的設(shè)計(jì)，熟練使用 MATLAB 7 軟件以及基于 MATLAB 7 的 GUI（圖形用戶(hù)接口）程序設(shè)計(jì)。并基于 MATLAB 7 的計(jì)算控制系統(tǒng)課程圖形化的仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)。 四、研究?jī)?nèi)容 主要研究基于 MATLAB 的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)。但過(guò)于復(fù)雜的控制任務(wù)是傳統(tǒng)的控制理論無(wú)能為力。 (二 )高度非線性在傳統(tǒng)的控制理論中，對(duì)于具有高度非線性的控制對(duì)象，雖然也有一些非線性控制方法可供使用，但總的來(lái)說(shuō)，到 2020 年為止 ,非線性控制理論 還很不成熟，有些方法又過(guò)于復(fù)雜，無(wú)法廣泛應(yīng)用。隨著要研究的對(duì)象和系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，依賴(lài)于數(shù)學(xué)模型的傳統(tǒng)控制理論難以解決 復(fù)雜系統(tǒng) 的控制問(wèn)題： (一 )不確定性的 模型 傳統(tǒng)控制是基于 模型 的控制， 模型 包括控制對(duì)象和干擾北京理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 模型 。 現(xiàn)代控制理論 主要采用最優(yōu)控制、 系統(tǒng)辨識(shí) 和 最優(yōu)估計(jì) 、 自適應(yīng)控制 等分析和設(shè)計(jì)方法。但是由于 經(jīng)典控制理論 主要研究的對(duì)象是單變量常系數(shù) 線性系統(tǒng) ，它只適用 于單 輸入單輸出控制系統(tǒng)。 基于 MATLAB 7 的 GUI（圖形用戶(hù)接口）程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)。 控制系統(tǒng)仿真是建立在控制系統(tǒng)模型基礎(chǔ)之上的控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程試驗(yàn)，目的是通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)方案論證，選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù) ,驗(yàn)證系統(tǒng)的性能、指標(biāo)等。被控對(duì)象的范圍很廣，包括各行各業(yè)的 生產(chǎn)過(guò)程 、機(jī)械裝置、交通工具、機(jī)器人、實(shí)驗(yàn)裝置、 儀器儀表 、 家庭生活 設(shè)施、家用電器和 兒童玩具 等。輔助部件主要指 輸入輸出接口 、檢測(cè)裝置和執(zhí) 行裝置等。 指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日 審題小組組長(zhǎng)（簽字） 年 月 日 北京理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 課題名稱(chēng) 基于 MATLAB 的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì) 系 名 信息工程系 專(zhuān) 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué)生姓名 杜 蓉 指導(dǎo)教師 扈書(shū)亮 一、 課題來(lái)源及意義 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) (Computer Control System，簡(jiǎn)稱(chēng) CCS)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)參與控制并借助一些輔助部件與被控對(duì)象相聯(lián)系，以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。 對(duì)任一用戶(hù)設(shè)定被控對(duì)象依據(jù)算法以及調(diào)節(jié)器的具體設(shè)定參數(shù)輸出系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果。 ） 掌握大林算法、最小拍有紋波、最小拍無(wú)紋波系統(tǒng)的算例仿真 。 完成基于 MATLAB 7 的 GUI 仿真平臺(tái)程 序 M 文件設(shè)計(jì) 。 工作目的：熟練掌握 MATLAB M 文件的編寫(xiě) 。 研究條件： 基于 MATLAB 7 的 GUI（圖形用戶(hù)接口）程序設(shè)計(jì) 。北京理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 一、 原始依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等。） 工作基礎(chǔ)：了解 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程涉及的基本內(nèi)容 ，熟練使用 MATLAB 7軟件。 應(yīng)用環(huán)境：基于 MATLAB 7 的計(jì)算控制系統(tǒng)課程圖形化的仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì) 。 掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程所涉及的最小拍有紋波、最小拍無(wú)紋波系統(tǒng)以及大林算法等基本內(nèi)容。 二、參考文獻(xiàn) [1]邵年華 . 水文時(shí)間序列幾種預(yù)測(cè)方法比較研究 [D]. 西安理工大學(xué) 2020. [2]王瑩 . 基于 MATLAB 的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)仿真 [D]. 大連理工大學(xué) 2020. [3]李興毓 . 基于 MATLAB 的 CFG 樁復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 [D]. 武漢理工大學(xué) 2020. [4]黃師娟 . 基于小波分析的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型及其應(yīng)用研究 [D]. 西安理工大學(xué) 2020. [5]張宇 . 嵌入式電腦橫機(jī)可視化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研究 [D]. 東華大學(xué) 2020. [6]呂輝榜 . 基于 MATLAB 快 速控制原型的磁懸浮控制系統(tǒng)研究 [D]. 武漢理工大學(xué) 2020. [7]朱會(huì) . 基于 MATLAB 的旋風(fēng)分離器內(nèi)氣固兩相流場(chǎng)的數(shù)值模擬 [D]. 北京化工大學(xué) 2020. [8]丘允陽(yáng) .嵌入式 GUI 系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) [D]. 電子科技大學(xué) 2020. [9]韓雄振 .基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)域間相互作用方法的研究 [D]. 吉林大學(xué) 2020. [10]王震 . 嵌入式 GUI 構(gòu)件庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D]. 浙江大學(xué) 2020. 三、設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容和要求（包括設(shè)計(jì)或研究?jī)?nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對(duì)學(xué)生提出具體要求。 利用 MATLAB 7 中的 GUI 工具箱完成仿真環(huán)境的平臺(tái)框架搭建 。 能夠?qū)?shí)驗(yàn)平臺(tái)的輸出結(jié)果做出效果評(píng)價(jià)。這里的計(jì)算機(jī)通常指 數(shù)字計(jì)算機(jī) ，可以有各種規(guī)模，如從微型到大型 的通用或 專(zhuān)用計(jì)算機(jī) 。與被控對(duì)象的聯(lián)系和部件間的聯(lián)系，可以是有線方式，如通過(guò)電纜的 模擬信號(hào) 或 數(shù)字信號(hào) 進(jìn)行聯(lián)系；也可以是無(wú)線方式，如用紅外線、微波、 無(wú)線電波 、光波等進(jìn)行聯(lián)系?？刂颇康目梢允鞘贡豢貙?duì)象的狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)過(guò)程達(dá)到某種要求，也可以是達(dá)到某種最優(yōu)化目標(biāo)。如果這種試驗(yàn)是在計(jì)算設(shè)備上實(shí)現(xiàn)的，就稱(chēng)為計(jì)算機(jī)仿真。 二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 雖然控制規(guī)律靈活多樣，改動(dòng)方便；控制精度高，抑制擾動(dòng)能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn) 最優(yōu)控制 ； 能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和工況顯示，控制效率高；控制與管理一體化，進(jìn)一步提高自動(dòng)化程度。系統(tǒng)的數(shù)學(xué) 模型采用 傳遞函數(shù) 表示，系統(tǒng)的分析和綜合方法主要是基于根軌跡法和頻率法。而系統(tǒng)分析的數(shù)學(xué)模型主要用狀態(tài)空間描述。傳統(tǒng)控制通常認(rèn)為 模型 是已知的或經(jīng)過(guò)辨識(shí)可以得到的，對(duì)于不確定性的模型 ，傳統(tǒng)控制難以滿(mǎn)足要求。 (三 )復(fù)雜的任務(wù)要求在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，控制任務(wù)往往要求輸出量為定值或者要求輸出量跟隨期望的運(yùn)動(dòng)軌跡，因此控制任務(wù)比較單一。 三、研究目標(biāo) 基于 MATLAB7 的 GUI（圖形用戶(hù)接口）程 序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)。了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課程涉及的基本內(nèi)容，熟練使用 MATLAB 7 軟件以及基于 MATLAB 7 的GUI（圖形用戶(hù)接口）程序設(shè)計(jì)。 五、研究方法與手段 理論基礎(chǔ)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制原理， MATLAB 輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真，電氣控制與可編程控制器的原理與應(yīng)用。熟 練掌握 MATLAB M 文件的編寫(xiě)。完成基于 MATLAB 7 的 GUI 仿真平臺(tái)程序 M 文件設(shè)計(jì)。 — 熟練掌握 MATLAB 7 的計(jì)算控制系北京理工大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 統(tǒng)仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)， 以及基于MATLAB 7 的 GUI（圖形用戶(hù)接口）程序設(shè)計(jì)。 — 對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，并得出結(jié)論。 七、主要參考文獻(xiàn) [1]邵年華 . 水文時(shí)間序列幾種 預(yù)測(cè)方法比較研究 [D]. 西安理工大學(xué) 2020.