发布时间 : 星期四 文章2014-2015过程控制系统课程设计题目和要求-自动化1102更新完毕开始阅读87882580941ea76e58fa04ec
本次课程设计采用MATLAB仿真完成；设计题目分为二个部分。
答疑时间：19周周二（1月13日）下午2：00-4：30；地点：工学二号馆501； 有问题可以发邮件或者打电话。 课程设计报告：按照设计题目的要求完成报告；
答辩须知：申请评优（五分制成绩：优秀）的同学参加答辩。
答辩时间：19周周五（1月16日）下午1：30-4：30，地点：工学二号馆501； 答辩要求：（1）演示仿真程序； （2）提交课程设计报告。
第一部分：
要求：按照长学号（如3111000872）的末位数选做下列题目。 采用MATLAB仿真；所有仿真，都需要做出以下结果： （1） 超调量 （2） 峰值时间
（3） 过渡过程时间 （4） 余差
（5） 第一个波峰值 （6） 第二个波峰值 （7） 衰减比 （8） 衰减率 （9） 振荡频率
（10） 全部P、I、D的参数 （11） PID的模型 （12） 设计思路
0、 精馏塔塔内温度的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化?u?50。试根据实验
数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。 时间/min 被控量 时间/min 被控量 0 200.1 1.4 318.0 0.2 201.1 1.6 329.5 0.4 204.0 1.8 336.0 0.6 227.0 2.0 339.0 0.8 251.0 2.2 340.5 1.0 280.0 2.4 341.0 1.2 302.5 具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
1、锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化?u?5。试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。 时间/min 被控量 时间/min 被控量 时间/min 被控量 0 0.650 30 0.881 60 1.262 5 0.651 35 0.979 65 1.311 10 0.652 40 1.075 70 1.329 15 0.668 45 1.151 75 1.338 20 0.735 50 1.213 80 1.350 25 0.817 55 1.239 85 1.351 具体要求如下： （1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
2、加热炉出口温度控制系统，测取温度对象的过程为：当系统稳定时，在温度调节阀上做3%变化，输出温度记录如下： t/min ?/oC 0 270.0 14 258.4 28 255.2 2 270.0 16 257.8 30 255.1 4 267.0 18 257.0 32 255.0 6 264.7 20 256.5 34 255.0 8 262.7 22 256.0 36 255.0 10 261.0 24 255.7 38 255.0 12 259.5 26 255.4 40 255.0 t/min ?/oC t/min ?/oC 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
3、锅炉进水流量的矩形脉冲响应实验结果为： t/ min 0 y 0 t/ min 200 10 0 220 20 0.2 240 40 0.6 260 60 1.2 280 80 1.6 300 100 1.8 320 120 2.0 340 140 1.9 360 160 1.7 380 0.15 180 1.6 400 0.15 y 1 0.8 0.7 0.7 0.6 0.6 0.4 0.2 0.2 其中，矩形脉冲幅值??为阶跃响应稳态值的10%，脉冲宽度?t?20min。 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下： （1） （2） （3） （4）
根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； 根据设计方案选择相应的控制仪表；
对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
4、某液位对象，在阶跃扰动量?u?20%时，其阶跃响应的实验数据如下： t/s h/m t/s h/m 0 0 180 11.8 10 0 250 14.4 20 0.2 300 16.5 40 0.8 400 18.4 60 2.0 500 19.2 80 3.6 600 19.6 100 5.4 700 19.8 140 8.8 800 20 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
5、某液位系统，在阶跃扰动量?u?20%时，其阶跃响应的实验数据如下： t/s 0 10 20 40 60 80 100 140 180 250 300 350 h/m 0 0 0.5 2 5 9 13.5 22 29.5 36 39 39.5 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
6、精馏塔塔内压力的单位阶跃响应曲线实验数据如下： t/s y t/s y t/s y 0 0 150 0.379 300 0.951 15 0.02 165 0.43 315 0.980 30 0.045 180 0.485 330 0.998 45 0.065 195 0.540 345 0.999 60 0.090 210 0.595 360 1.000 75 0.135 225 0.650 375 1.000 90 0.175 240 0.710 105 0.233 255 0.780 120 0.285 270 0.830 135 0.330 285 0.855 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
7、某液位系统，在控制阀开度增加10%后，液位的响应数据如下： t/s y 0 0 10 0.8 20 2.8 30 4.5 40 5.4 50 5.9 60 6.1 70 6.2 80 6.3 90 6.3 100 6.3 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
8、加热器出口温度在阶跃扰动?I?1.5mADC作用下，其输出响应数据如下： t/s y t/s y 0 4.0 9 5.85 1 4.0 10 5.9 2 4.2 11 6.0 3 4.5 4 4.8 ? 6.0 5 5.1 6 5.4 7 5.7 8 5.8 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
9、某温度过程在阶跃扰动?q?1t/h作用下，其温度变化的数据如下： t/s ?/oC 0 0 10 20 30 40 50 1.8 60 1.9 70 80 90 100 150 2.0 200 2.0 0.16 0.65 1.15 1.6 1.95 1.98 1.99 2.0 试根据实验数据设计一个超调量?p?25%的无差控制系统。具体要求如下：
（1） 根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型；
（2） 根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）； （3） 根据设计方案选择相应的控制仪表；
（4） 对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
第二部分：
要求：按照长学号（如3109001440）的末位数选做下列题目。 采用MATLAB仿真；所有仿真，都需要做出以下结果： （1） 超调量 （2） 峰值时间
（3） 过渡过程时间 （4） 余差
（5） 第一个波峰值 （6） 第二个波峰值 （7） 衰减比 （8） 衰减率 （9） 振荡频率
（10） 全部P、I、D的参数