【正文】 ............................................................ 1 過程控制的發(fā)展 ......................................................................................................... 1 控制系統(tǒng)仿真的含義 ................................................................................................. 2 矩陣實驗室 Matlab 簡介 ............................................................................................ 2 動態(tài)系統(tǒng)軟件包 Simulink 簡介 ................................................................................. 3 控制系統(tǒng)仿真的一般步驟 ......................................................................................... 4 第二章 過程控制系統(tǒng)概述 ...................................................................................................... 5 過程控制中常見的控制系統(tǒng) ..................................................................................... 5 單回路控制系統(tǒng) .............................................................................................. 5 串級控制系統(tǒng) .................................................................................................. 5 前饋控制系統(tǒng) .................................................................................................. 6 前饋 — 反饋控制系統(tǒng) ...................................................................................... 7 通道特性對控制質(zhì)量的影響 ..................................................................................... 8 干擾通道特性對控制質(zhì)量的影響 .................................................................. 8 控制通道特性對控制質(zhì)量的影響 .................................................................. 8 控制器參數(shù)對系統(tǒng)的影響 ....................................................................................... 10 控制器控制規(guī)律的選擇 ........................................................................................... 10 控制器參數(shù)整定 ....................................................................................................... 11 第三章 液位控制系統(tǒng)的仿真研究 ........................................................................................ 12 單容水箱液位控制系統(tǒng) ........................................................................................... 12 單容水箱數(shù)學(xué)模型 ........................................................................................ 12 控制方案 ........................................................................................................ 14 單容水箱的 Simulink 仿真 ............................................................................ 14 雙容水箱液位控制系統(tǒng) ........................................................................................... 17 雙容水箱數(shù)學(xué)模型 ........................................................................................ 17 控制方案 ........................................................................................................ 19 雙容水箱的 Simulink 仿真 ............................................................................ 19 三容水箱液位控制系統(tǒng) ........................................................................................... 23 三容水箱的系統(tǒng)建模 .................................................................................... 23 三容水箱的 Simulink 仿真 ............................................................................ 24 本章小結(jié) ................................................................................................................... 25 第四章 換熱器溫度控制 系統(tǒng)仿真研究 ................................................................................ 27 換熱器的數(shù)學(xué)模型 ................................................................................................... 27 換熱器構(gòu)造及工作原理 ................................................................................ 27 被控參量的選擇 ............................................................................................ 28 被控對象的特性 ............................................................................................ 29 被控對象數(shù)學(xué)模型的建立 ............................................................................ 29 單回路控制系統(tǒng) ....................................................................................................... 33 常規(guī) PID 控制 ................................................................................................ 34 實際 PID 控制系統(tǒng)仿真 ................................................................................ 36 史密斯 (Smith)預(yù)估控制系統(tǒng)仿真 ................................................................ 39 串級控制系統(tǒng) ........................................................................................................... 41 串級控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ........................................................................................ 41 串級控制系統(tǒng)的 PID 仿真 ............................................................................ 42 串級控制系統(tǒng)的 Smith 預(yù)估控制 ................................................................. 45 前饋 — 串級控制系統(tǒng) ............................................................................................... 46 換熱器前饋 — 串級控制的數(shù)學(xué)模型 ............................................................ 46 前饋控制規(guī)律的實施 .................................................................................... 47 Simulink 仿真 .................................................................................................. 48 本章小結(jié) ................................................................................................................... 51 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 52 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 54 致謝 .......................................................................................................................................... 56 第一章 引 言 過程控制簡介 過程控制系統(tǒng)是 表征生產(chǎn)過程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動控制系統(tǒng)。表征過程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。 過程控制的發(fā)展 在現(xiàn)代工業(yè)控制中 , 過程控制技術(shù)是一歷史較為久遠(yuǎn)的分支。過程控制技術(shù)發(fā)展至今天 , 在控制方式上經(jīng)歷了從人工控制到自動控制兩個發(fā)展時期