2012-2013过程控制系统课程设计题目和要求-自动化

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1、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：15周周四（12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；答辩时间：自动化0901：16周周五上午8：30-12：00，地点：工学二号馆513；自动化0902：16周周五下午1：30-5：00，地点：工学二号馆513；答辩要求：（1）长学号（如3109001440）末位数相同的若干位同学一起答辩；（2）要求演示仿真程序；（3）答辩时交课程设计报告。第一部分：要求：按照长学号（如31

2、09001440）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。试根据实验数据设计一个超调量的无差控制系统。时间/min00.20.40.60.81.01.2被控量200.1201.1204.0227.0251.0280.0302.5时间/min1.41.

3、61.82.02.22.4被控量318.0329.5336.0339.0340.5341.0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。试根据实验数据设计一个超调量的无差控制系统。时间/min0510152025被控量0.6500.6510.6520.6680.7350.817时间/min3

4、03540455055被控量0.8810.9791.0751.1511.2131.239时间/min606570758085被控量1.2621.3111.3291.3381.3501.351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/min0

5、24681012270.0270.0267.0264.7262.7261.0259.5t/min14161820222426258.4257.8257.0256.5256.0255.7255.4t/min28303234363840255.2255.1255.0255.0255.0255.0255.0试根据实验数据设计一个超调量的无差控制系统。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

6、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/min01020406080100120140160180y000.20.61.21.61.82.01.91.71.6t/min200220240260280300320340360380400y10.80.70.70.60.60.40.20.20.150.15其中，矩形脉冲幅值为阶跃响应稳态值的10%，脉冲宽度。试根据实验数据设计一个超调量的无差控制系统。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

7、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；（1）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。4、某液位对象，在阶跃扰动量时，其阶跃响应的实验数据如下：t/s01020406080100140h/m000.20.82.03.65.48.8t/s180250300400500600700800h/m11.814.416.518.419.219.619.820试根据实验数据设计一个超调量的无差控制系统。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

8、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，在阶跃扰动量时，其阶跃响应的实验数据如下：t/s0102040608010