基于MATLAB的过程控制仿真-开题报告

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1、 河北联合大学轻工学院 本科生毕业设计开题报告 题 目： 基于 MATLAB 的过程控制实验仿真系统 学 部： 信息科学与技术部 专 业： 自动化 班 级： 09 自动化 姓 名： 学 号： 指导教师： 田晴 2013 年 3 月 15 日 一、选题背景 过程控制作为自动化技术的重要方向和组成部分 ,已广泛应用于石油、化工、电力、冶金、机械、轻工等许多国民经济的重要领域，它已成为以加工制造流程性材料产品为主的现 代国民经济的支柱产业之一。过程控制主要是针对温度、压力、流 量、液位、成分、物性等参数的控制。近 30 年来，随着控制技术、电子技术与数字计算机的结合，特别是为电子技术与微型计算机的迅

2、速发展，控制系统处理的变量迅速的转变为数字量。微型计算机是数字电路的化身，具有一系列优点，它与控制技术相结合，完全有可能实现全厂范围生产调度与控制，全部或单机生产最优控制以及各种工艺过程控制的最佳控制。目前微型计算机应用日益向系统化、网络化方向发展，它的科学技术水平及应用的广度和深度，特别是在过程控制中的应用水平，已成为衡量一个国 家现代化水平的重要标志。 MATLAB 是国际控制领域内最流行的仿真软件 ,Simulink 是 MATLAB 提供的一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包 ,它包含多个子模型库 ,每个子模型库中又包含多个功能模块。仿真时可选择 各种数值算法、仿真步长等重要

3、参数 ,并可用模拟示波器将仿真动态结果予以显示。控制系统方案的设计和控制器的 PID 参数整定问题 ,是确保控制系统有效运行的关键问题。相关设计内容主要就是控制器的 PID 参数整定问题 ,这既需要熟练的理论知识 ,更需要丰富的操作经验。为此 ,适当的实验训练是十分必要的。考虑 到进厂实习的不便 ,利用仿真软件 MATLAB/Simulink 开发了过程控制实验仿真系统。 Simulink 是 MATLAB 提供的一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它包含多个子模型库，每一个子模型库又包含多个功能模块。对于各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统， Simulink 提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。仿真时可以选择各种数值算法、仿真步长等重要参数并可以用模拟示波器将仿真动态结果予以显示。 采用 MATLAB 技术的仿真平台不但具 有传统的硬件实验所不具备的优势 ,如使用方便 ,价格低廉等。 更重要的是它可以避免硬件实验带来的由于与实验目的无关的干扰 ,如接触不良、 仪器故障等所造成的影响。尽管在真实系统上进行试验是必不可少的 ,但是由于采用实机难以进行极限与失效测试 ,而采用仿真器可以自由地给定各种测试条件 ,测试被测控制器的性能 ,因此仿真系统可作为快速控制原型的虚拟试验台。