本科生毕业设计开题报告92294598

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1、西安工程大学本科毕业设计（论文）开题报告学院：机电工程学院专业：机械工程及自动化（机电方向）填表时间：2012年3月30日姓名屈海兵班级机械工程及自动化08级2班学号40802010221题目大型发电机定子温度巡检装置设计选题的意义：（1000~1200字）PID控制器是在工业过程控制中最常见的一种控制调节器，广泛应用于化工、机械、冶金和轻工等工业过程控制系统中。有一些文献陈述了当前的应用状况。日本电子测量仪表协会在1989年对过程控制做的调查报告，该报告表明90%以上的控制回路具有PID结构。另外一篇有关加拿大造纸厂的统计报告表明典型的造纸厂一般有2000多个控制回路，其中97%以

2、上是PID控制，而且仅仅有20%的控制回路工作比较满意。控制回路性能普遍差的原因中参数整定不合适的占30%，阀门问题占30%，而另外20%的控制器性能差有多种原因，如传感器问题、采样频率的选择不当以及滤波器的问题等。在已安装的过程控制器中30%是处于手动状态，20%的控制回路采用厂家整定的参数，即控制器制造商预先设定的参数值，30%的控制回路由于阀门和传感器的问题导致控制性能较差。因此，PID控制器虽然在工业过程控制中普遍应用，但是获得的控制效果并不十分理想。同时由于PID控制器特别适用于过程的动态性能是良性的而且控制性能要求不高的情况，但随着现代工业的发展，人们面临的被控对象越来越

3、复杂，对于控制系统的精度性能和可靠性的要求越来越高，这对PID控制技术提出了严峻的挑战。只有和先进控制策略相结合，才能保证PID控制技术永不过时，而它也正是向高精度、高性能、智能化的方向在逐步发展。PID控制器从问世至今已历经了半个多世纪，如今PID控制器已经在各个控制领域中得到了广泛的应用。PID控制中一个至关重要的问题是控制器的参数整定问题，即三参数(比例系数、积分时间、微分时间)的整定，整定的好环不但会影响到控制质量，而且还会影响到控制器的鲁棒性。此外，由于现代工业控制系统中存在着非线性和不确定性，这些因素能造成模型参数或者模型结构的变化，使得原来整定的参数无法保证系统继续良好

4、地工作，这就要求PID控制器具有在线修正参数的功能，这是自从使用PID控制以来人们始终关注的重要问题之一。1940年以后是第二阶段——革新阶段。在革新阶段，PID控制器已经发展成一种鲁棒的、可靠的、易于应用的控制器。仪表工业的重心是使PID控制技术能跟上工业技术的最新发展。从气动控制到电气控制到电子控制再到数字控制，PID控制器的体积逐渐缩小，性能不断提高。一些处于世界领先地位的自动化仪表公司对PID控制器的早期发展做出重要贡献，甚至可以说PID控制器完全是在实际工业应用中被发明并逐步完善起来的。研究综述（前人的研究现状及进展情况）：（800~1000字）1、前人的研究现状PID控制

5、器是过程控制中应用最为广泛的控制方法。自1970年代以来，PID控制器的理论研究正日益受到重视。一个原因是微电子技术的飞速进步推动了PID自动整定技术的发展。第二个原因是模型预测控制的发展要求底层PID控制器有良好的整定。从每年收入EI索引的文章的数量增长可以反映这一趋势。一些控制杂志纷纷推出PID控制的专刊，如IEEComputing&ControlEngineeringJournal1999年第2期和IEEProceedings-Controltheoryandapplications2002年第1期。近年来许多学者也分别讨论了PID控制器参数整定方法的研究近况。值得一提的是，著

6、名瑞典学者Astrom和Hagglund继1988和1995分别出版理论专著《PID控制器：理论、设计与整定》的第1版和第2版之后，在2001年的一篇论文里详细分析了PID控制器所面临的问题与挑战，并对PID控制器的发展做出预测。2、PID控制发展历程PID控制技术的发展可以分为两个阶段。20世纪30年代晚期微分控制的加入标志着PID控制成为一种标准结构，也是PID控制两个发展阶段的分水岭。第一个阶段为发明阶段（1900~1940）。PID控制的思想逐渐明确，气动反馈放大器被发明，仪表工业的重心放在实际PID控制器的结构设计上。1940年以后是第二阶段——革新阶段。在革新阶段，PID

7、控制器已经发展成一种鲁棒的、可靠的、易于应用的控制器。仪表工业的重心是使PID控制技术能跟上工业技术的最新发展。从气动控制到电气控制到电子控制再到数字控制，PID控制器的体积逐渐缩小，性能不断提高。一些处于世界领先地位的自动化仪表公司对PID控制器的早期发展做出重要贡献，甚至可以说PID控制器完全是在实际工业应用中被发明并逐步完善起来的。值得指出的是，1939年Taylor仪器公司推出的一款带有所谓“Pre-act”功能的名为“Fulscope”的气动控制