自动控制原理课程设计---温箱温度控制系统的设计

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1、目录 课程设计任务书.2 正文：温箱温度控制系统设计.6 一、软件仿真单元.6 1、设计要求.6 2、设计设备.6 3、设计原理.6 4、设计内容及步骤.7 1)运用 MATLAB 对温箱模型进行串联超前校正.7 2)采用 PID 结构对温箱模型的建立13 二、硬件设计单元22 1、设计要求22 2、设计设备22 3、设计原理22 4、设计内容及步骤22 5、设计所测数据23 6、设计分析26 三、设计体会27 四、参考文献 28 1 1课程设计应达到的目的 1、通过温箱温度闭环仿真及实物调试熟悉课程设计的基本流程； 2、掌握控制系统的数学建模； 3、掌握控制系统性能的根轨迹分析或时域特性分析

2、； 4、掌握频率法校正或根轨迹法校正； 5、能够根据性能指标，设计控制系统，并完成相应实验验证系统的设计和实验操作； 6、学会用 MATLAB 进行基本仿真。 2课程设计题目及要求 设计要求 1分析系统的工作原理，进行系统总体设计。 2构成开环系统，并分析器动态响应。 3测出各环节的放大倍数及其时间常数。 4对系统进行扰动分析。 5比较开环时和闭环时的动态响应。 6分析温度闭环无差系统的动态性能，并测其动态性能指标和提出改善系统动态性能的 方法，使得系统动态性能指标满足%15%， p t135 秒，静态误差小于 2%。 7. 采用某种校正方式实现系统的稳定控制。 8对本课程设计提出新设想和新建

3、议。 2 3课程设计任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要 求 课程设计任务 （1）复习有关教材、到图书馆查找有关资料，了解温箱温度控制系统的工作原理。 （2）总体方案的构思 根据设计的要求和条件进行认真分析与研究，找出关键问题。广开思路，利用已 有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，作出合理的选择。画出其原理框图。 （3）总体方案的确定 可从频域法、跟轨迹法分析系统，并确定采用何种控制策略，调整控制参数。 （4）系统实现 搭建系统上的硬件电路，实现开环控制，记录实验数据。引入闭环控制，将设计 好的控制策略实现其中，根据实际响应效果调整参数直至最优，并记录数据 4主要参考

4、文献 1、薛定宇.反馈控制系统设计与分析.北京:清华大学出版社,2000. 2、飞思科技产品研发中心.MATLAB 7 辅助控制系统设计与仿真.北京:电子工业出版 社,2005. 3、胡寿松.自动控制原理.4 版.北京:科学技术出版社,2001. 4、白继平，徐德辉. 基于 MATLAB 下的 PID 控制仿真【J】.中国航海，2004（4） ： 77-80. 5、徐亚飞，刘官敏，高国章等.温箱温度 PID 与预测控制J.武汉理工大学学 报.2004.8(28):554-557. 3 5课程设计进度安排 起 止 日 期 工 作 内 容 6 月 5 日 6 月 6 日 6 月 10 日 6 月 11 日 6 月 12 日 认识系统构成和原理分析 数学建模 控制策略研究和仿真 实物接线和调试 撰写设计说明书、设计计算书及资料整理撰写设计说 明书、设计计算书及资料整理 6成绩考核办法 1、考核方法：平时表现，设计成果，答辩表现。 2、成绩评定：平时表现 30%，设计成果 40%，答辩表现 30%。 教研室审查意见： 教研室主任签字：