1、 过程控制课程设计过程控制课程设计 题题 目目: 燃油加热炉温度控制系统燃油加热炉温度控制系统 班班 级：级： 学学 号：号： 姓姓 名：名： 同组人员：同组人员： 任课教师：任课教师： 完成时间：完成时间： 2013 年年 10 月月 30 日日 目目 录录 一、设计任务及要求-3 二、被控对数学模型建模及对象特性分析-3 2.1 对象数学模型的计算及仿真验证-3 2.2 对象特性分析-5 三、控制系统设计-5 3.1 基本控制方案-5 3.2 控制仪表选型-9 3.3 参数整定计算-10 3.4 控制系统 MATLAB 仿真-10 3.5 仿真结果分析-11 四、设计总结-12 一、设计任
2、务及要求 1. 在模壳浇铸、焙烧时常用燃油炉，烧制过程中需要对温度加以控制，对一个 燃油炉装置进行如下实验，在温度控制稳定到 500时，在开环状态下将执 行器的输入燃油流量增加大约%25， 即h/T2.1q I， 持续st100后结束， 等间隔st001记录炉内温度变化数据如下表，试根据实验数据设计一个超 调量%20 p 的无差温度控制系统。 t(点) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0.5 1.44 2.07 1.68 1.41 1.17 0.99 0.81 0.66 0.54 t (点) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 () 0.45 0
3、.39 0.33 0.27 0.21 0.15 0.09 0.06 0.03 0.01 0.00 具体设计要求如下: （1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的模型； （2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（给出带控制点的控制流程图， 控制系统原理图等，选择控制规律） ；画出控制系统 SAMA 图； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表（DDZ-） ，绘制原理接线图； （4） 对设计系统进行仿真设计，首先按对象特性法求出整定参数，然后按 4:1 衰减曲线法整定运行参数。 （5） 用 MCGS 进行组态设计。 二、被控对数学模型建模及对象特性分析 2.1 对象数学模型的计算及仿真验证
4、 根据矩形脉冲响应数据， 得到阶跃响应数据， 并进行相应的归一化处理， 得： 表 2 t(s) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 0.5 1.44 2.07 1.68 1.41 1.17 0.99 0.81 0.66 0.54 y 0 0.5 1.94 4.01 5.67 7.18 8.35 9.34 10.15 10.81 11.35 y* 0 0037 0.145 0.300 0.425 0.538 0.626 0.700 0.761 0.810 0.851 t(s) 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 0.45 0.39 0.33 0.27 0.21 0.15 0.09 0.0
