前馈控制 过程

1、ck for Boiler Water Flow-Temperature Controlling Based on SIEMENS S7-300 PLC 总计： 22 页 表 格： 1 个 插 图 ： 20 幅 基于 SIEMENS S7-300PLC 的锅炉内胆水温前馈-反馈控制系统软件设计 本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论文）计（论文） 基于基于 SIEMENS S7SIEMENS S7- -300PLC300PLC 的锅炉流量的锅炉流量- -温度温度 前馈前馈- -反馈控制系统软件设计反馈控制系统软件设计 Control system Design of Feedforward and Feedback for Boiler Water Flow-Temperature Controlling Based on SIEMENS S7-300 PLC 学 院 （系） ： 电子与电气工程系 专 业： 自动化 学 生 姓 名： 学 号。

2、022013.12.06 一、教学要求 1、理解载热体前馈-反馈控制系统的组成及的工作原理； 2、掌握使用 Matlab/Simulink 软件对控制系统的建模与仿真的方法； 3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数 设计资料详见过程控制系统的 Matlab 仿真 （刘文定主编）9.1.3 节。
本设计涉及到的控制原理、过程控制系统等内容参考相关专业课教学内容。
设计参数：见过程控制系统的 Matlab 仿真 （刘文定主编）9.1.3 节。
三、设计要求及成果 1、利用 Simulink 建立载热体前馈-反馈控制系统仿真模型，采用前馈反馈控制和串级控制两种方案。
2、设计以上系统中控制器的参数，观察仿真结果，比较各种参数下的系统响应曲线，内容验证仿真结果的正 确性; 3、撰写不少于 3000 字的设计报告。
设计报告要求提交纸质文档，设计报告包括设计背景、设计原理、设计过程、结果分析等几个部分，要求给 出设计模型图以及仿真结果图。
相关 Matlab/Simulink 设计文件要求提交电子文档。
四、进度安排 收集和查阅资料（一天） Ma。

3、022013.12.06 一、教学要求 1、理解载热体前馈-反馈控制系统的组成及的工作原理； 2、掌握使用 Matlab/Simulink 软件对控制系统的建模与仿真的方法； 3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数 设计资料详见过程控制系统的 Matlab 仿真 （刘文定主编）9.1.3 节。
本设计涉及到的控制原理、过程控制系统等内容参考相关专业课教学内容。
设计参数：见过程控制系统的 Matlab 仿真 （刘文定主编）9.1.3 节。
三、设计要求及成果 1、利用 Simulink 建立载热体前馈-反馈控制系统仿真模型，采用前馈反馈控制和串级控制两种方案。
2、设计以上系统中控制器的参数，观察仿真结果，比较各种参数下的系统响应曲线，内容验证仿真结果的正 确性; 3、撰写不少于 3000 字的设计报告。
设计报告要求提交纸质文档，设计报告包括设计背景、设计原理、设计过程、结果分析等几个部分，要求给 出设计模型图以及仿真结果图。
相关 Matlab/Simulink 设计文件要求提交电子文档。
四、进度安排 收集和查阅资料（一天） Ma。

4、 四、任务书的内容： 选题的目的、意义： 综合运用计算机、PLC（西门子） 、智能仪表、远程 I/O 模块、变频调速器、智能流量调节阀、 温度、压力、流量、液位传感器等对模拟工业对象的水槽、夹套锅炉、管道进行控制，运用计算 机编程、PLC 编程、控制算法设计、过程控制、工业现场总线技术、电气线路设计等知识和技术 对学生进行培养，主要的控制项目有温度、压力、流量、液位等参数的单回路控制，双回路控制。
通过以上环节的训练，提高学生对自动化控制系统的设计与调试能力，使学生有能力进入自 动化行业发展。
主要内容及技术要求： 首先由变频器、泵、压力传感器组成恒压供水系统，再由两个调节阀控制两个支路分别给锅 炉的夹套和内胆供水，由 PLC、加热器、温度传感器组成锅炉内胆水温反馈加热系统，流量传感 器、PLC、加热器组成前馈补偿系统，从而组成前馈反馈控制系统。
设计控制系统软件，并在计算机上用组态软件监控。
（1）温度设定在 50100可调，稳态误差 2% （2）毕业论文字数 8000-10000 字 原始数据与资料： 电磁流量计： 型号 LDZ-6， 量程 02m 3/h，输出。

5、整定 已知技术参数和设计要求： 对三容水箱液位、压力控制系统进行设计。
参数要求：液位控制精度位5，压力控制精度为 1、测试对象获得数学模型。
2、设计前馈-反馈控制系统，选择所有系统部件，并说明选择依据。
3、画出控制系统硬件结构图和系统框图。
4、设计基于组态王软件的监控软件。
5、连接系统进行投运，通过监控软件整定系统控制参数，达到控制精度要求。
6、完成设计报告。
所需仪器设备： PCT-III 型过程控制系统教学实验装置、计算机、组态王软件 成果验收形式： 系统实际运行达到要求 设计报告完整、无错误 参考文献： 过程控制工程 孙洪程 高等教育出版社 过程控制工程手册 周春晖 化学工业出版社 PCT-III 过程控制使用说明书 浙江求是科教设备有限公司 时间 安排 下发设计任务（第 1 天） 系统设计、连接（第 2、3、4 天） 监控组态程序； （第 5、6 天） 联机调试（第 7、8 天） 撰写课程设计报告（第 9 天） 通过答辩（第 10 天） 指导教师： 教研室主任： 2013 年 12 月 6 日 。

6、接表达操作人员，设计者和研究人员的直 觉和经验，在不需要建模的情况下直接控制系统。
DC-DC 开关变换器是一个强非线性 离散性系统，其内在的强非线性特征引起了学者们的很大关注，在最近的 10 年中，将 模糊控制理论应用于DC-DC 开关变换器中的研究广泛的展开。
本文提出前馈模糊控制和闭环电压反馈控制的复合控制模型，通过单片机实现对前 馈电压的模糊控制，辅助闭环电压反馈控制系统来实现对正激变换器的控制。
为了进一 步改善系统的控制性能，对数字控制系统的主要补偿方法进行了全面的分析，最后选择 用前馈控制来改善输出响应特性。
详细介绍了前馈模糊控制系统的设计，主要包括以单 片机 AVR8515,A/D 转换器 AD7824 和 D/A 转换器 AD7528 为主的硬件电路及软件设 计。
关键词关键词 模糊控制 DC-DC 单片机 关键词：转换器；单片机；模糊控制；前馈控制；复合控制关键词：转换器；单片机；模糊控制；前馈控制；复合控制 - 1 - 目目 录录 摘 要 1 引 言 1 1 模糊前馈控制系统 . 2 1.1 AVR8515单片机 2 1.2 A/D转换器 AD7824. 4 1.。

7、目 录录 1 引言 . 2 前馈反馈复合控制系统的概述 . 2.1 基本概念 . 2.2 系统的组成 . 2.3 系统的特点 . 3 控制系统设计与要求. 3.1 案例要求 . 3.2 拟合曲线的仿真及传递函数的确定 . 3.2.1 MATLAB 的介绍 3.2.2 温度测试数据的拟合和仿真响应曲线 . 3.3 利用临界比例度法整定参数. 3.3.1 操纵变量对被控变量传递函数的 PID 参数整定 . 3.3.2 干扰对被控变量传递函数的 PID 参数整定 . 3.4 前馈反馈系统仿真与整定. 3.4.1 静态前馈反馈的仿真 . 3.4.2 动态前馈反馈的仿真 . 4 控制系统硬件电路设计. 4.1 proteus 的介绍 . 4.2 单片机芯片的选用 . 4.3 单片机的最小系统设计. 4.4 单片机的 A/D,D/A 转换电路设计. 4.5 显示电路设计. 4.6 键盘电路设计. 4.7 自动/手动切换电路与报警电路电路设计 5 控制系统软件设计. 5.1 软件规划 5.2 程序流程图 6 总结. 7 参考文献. 8 。