过程计算机控制综合课程设计

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1、过程计算机控制综合课程设计 学 号： 课 程 设 计 题 目 过程计算机控制综合 学 院 机电工程学院 专 业 班 级 姓 名 指导老师 2012 年年 6 月月 19 日日 目录目录 1、设计任务、设计任务 . 1 2、MATLAB/SIMULINK软件简介软件简介. 4 3、模型建立及仿真模型建立及仿真 4 3.1 建模前准备建模前准备 5 3.1.1 运行运行 matlab,启动启动 simulink工具箱工具箱 3 3.1.2 新建一个空白模型窗口新建一个空白模型窗口 . 3 3.2 建立建立 simulink模型模型 . 5 3.2.1 选取所需要的模块选取所需要的模块 3 3.2.

2、2 对部分模块进行参数及模块名的修改对部分模块进行参数及模块名的修改 3 3.2.3 模块的连接模块的连接 . 5 3.3 模型仿真模型仿真 5 3.3.1 比例（比例（P）控制时开环系统的单位阶跃响应）控制时开环系统的单位阶跃响应 3 3.3.2 比例（比例（P）控制）控制 . 3 3.3.3 比例积分（比例积分（PI）控制）控制 . 3 3.3.4 比例积分微分（比例积分微分（PID）控制）控制 . 3 4、在干扰作用在干扰作用下下系统仿真系统仿真 . 4 4.1 加入扰动信号模块加入扰动信号模块 5 4.2 扰动信号模块参数修改扰动信号模块参数修改 6 4.3 开始仿真开始仿真 1 5、

3、结果与讨论结果与讨论 4 5.1 课程设计结果分析课程设计结果分析 . 5 5.2 小结及体会小结及体会 6 过程计算机控制综合课程设计 1.设计任务 设被控对象的传递函数是 建立Simulink模型： 采用 Ziegler- Nichols 经验公式对 PID 参数进行整定，从而确定比例放大 系数 Kp，积分时间常数 Ti,微分时间常数 Td。最后，通过在 t=4000s 时，外加 一个幅值为 15 的扰动信号来验证该控制系统的控制效果。 2.MATLAB/SIMULINK 软件简介 MATLAB 名字由 MATric 和 LABoratory 两词的前三个宁母组合而成， MathWorks

4、公司开发。 MATLAB的内核采用C语言编写,除具有的数值计算功能外， 还具备了数据图视等功能。1980 年美国 Cleve Mo1er 博士研制的 MATMB 语言从 它一诞就引起了控制界学者的注目， 它的简洁和高效对后来的控制理论以及计算 机辅助设计起到了巨大的推动作用。MATIAB 是以复数矩阵作为基本编程单元的 一种程序设计语言，它提供了各种矩阵的运算操作，并具有较强的绘图功能。 MATMD 在应用代数、数理统汁、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时 间序列分析、动态系统仿真等领域都具有广泛的应用。在国际学术界，MATLAB 已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。随着新版本的

5、不断推出、MATLAB 无论在界面上还是在内容上都得到不断完善， 并拥有了很多应用在控制领域的工 具箱，MATLAB 已经成为当今国际控制界应用最广也是最受人们喜爱的一种软件 环境。 MATLAB 具有用法简易、可灵活运用的特点，利用其丰富的函数资源，可使 编程人员从繁琐的代码中解脱山来。 MATLAB 用更直观、更符合人们思维习惯的 代码，代替了 C 语言和 FORTRAN 语言的冗长代码，给用户带束的是最直观、最简 洁的程序开发环境. Simulink 中的“Simu”一词表示可用于计算机仿真，而“Link”一词表示 它能进行系统连接，即把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模型。作为 MA

6、TLAB 最重要的工具箱之一， 其主要功能是实现动态系统的建模、 仿真与分析。 Simulink 可以在构建实际系统前，预先对系统进行仿真与分析，并对系统做适 当的修正，或者对系统的参数做适当的调整，以提高系统的性能，减少系统设计 中反复修正的时间，实现高效率开发系统的目的。 Simulink 不但可以对线性系统和非线性系统进行仿真，也可以对连续系统 和离散系统进行仿真。 同时， 它还可以对具有多种采样速率的复杂系统进行仿真。 Simulink 提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块 的输入/输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的。通过对这些基 本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以.mdl 文件进 行存取)，进而进行仿真与分析。 3.模型建立及仿真 3.1 建模前准备 3.1.1、运行 matlab,启动 simulink 工具箱 双击桌面图标，运行 matlab 软件，然后在 MATLAB