matlab课设啤酒厂发酵罐温度控制系统仿真

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1、.内蒙古科技大学控制系统仿真课程设计报告题目：啤酒厂发酵罐温度控制系统仿真学生姓名：学号：专业：班级：指导教师：...目录目录1前言2第1章概述啤酒发酵工艺概述41.1啤酒工艺的背景41.2啤酒发酵工艺概述51.2.1温度对发酵的影响51.2.2发酵对温度控制的要求6第2章总体方案设计72.1控制系统的选择72.2控制系统的方框图72.3控制参数的选择82.4调节规律的选择82.5调节器作用方式选择10第3章simulink建模113.1MATLAB简介113.2控制系统Simulink建模113.2.1发酵罐温度数学模型的建立113.2.2执

2、行器及温度检测变送器建模123.2.3主、副回路控制器建模123.3系统Simulink建模方框图13第4章simulink仿真与优化设计144.1系统Simulink仿真结果144.2系统优化稳定性分析15第5章总结16参考文献17...前言仿真技术是一门利用物理模型或数学模型模拟实际环境进行科学实验的技术，它具有经济、可靠、实用、安全、灵活和可多次重复使用的优点，目前已经被广泛地应用于几乎所有的科学技术领域，成为分析、综合各种复杂系统的一种强有力的工具和手段。在工业自动化领域，控制系统的分析、设计和系统调试、改造，大量采用仿真技术，本次控制

3、系统仿真课程设计就是在我们所学过程控制系统课程设计的基础上，结合生产工艺实际状况，对所设计的生产工艺流程控制系统的参数（温度、压力、流量、物位、成分），采用MATLAB仿真软件，进行安全性、经济性以及进行实验研究的可能性专业仿真，使我们能获得系统最优品质和性能，在现场调试时，可以迅速完成调试任务，在系统运行时，预防事故发生，以提高系统的性能和运行效率。同时，能将其熟练的应用于实际生产工艺的过程中。因而本次控制系统仿真课程设计对于测控技术与仪器专业来说是一个非常重要的实践环节。有利于提高我们遇到问题该如何思考、处理问题的能力，也有利于提高我们的实

4、践能力为以备以后工作中的应用。也让我们对现代企业的运行，生产工艺流程，质量保证体系有了较系统，较专业的认识。在积累许多工作经验的同时，让我们熟悉自己专业所在企业从事的工作方向。本文控制系统仿真课程设计题目是啤酒厂发酵罐温度控制系统仿真，要求了解发酵工艺背景，分析发酵罐温度的变化特性及控制系统，并以此来制定系统总体方案设计，绘出工艺方框图、参数设置控制规律及建模方框图完成系统系统的仿真。...第1章概述啤酒发酵工艺概述1.1啤酒工艺的背景啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒的酒精含量低，营养十分丰富的特点深受广

5、大消费者的喜爱。特别是在欧洲和北美的一些国家的居民，对啤酒的喜爱更超出了其他国。然而进入20世纪，啤酒在中国的发展十分迅速，很快普及了人们日常生活的饭桌。同时也成为居于美国之后的第二的销量国。面对中国13亿人这么大的需求，因而啤酒的生产成为人们所要研究的课题。对于啤酒引入中国，是在19世纪，俄国的输入，在哈尔滨建啤酒厂，当时我国对啤酒的生产工艺完全依赖于国外的技术。而且相对以美国为首的其他国家，我国的生产设备和生产工艺技术都处于落后的的水平。随着我国的改革开放，经济的快速发展，属于中国制造的啤酒逐渐出现在人们的视野中。啤酒工业得到了突飞猛进的发

6、展，到现在中国已成为世界第一啤酒生产大国。目前，我国啤酒的生产厂家主要有：华润雪花啤酒、燕京啤酒、金星啤酒、哈尔滨啤酒、珠江啤酒、中华啤酒等。其中燕京啤酒是中国最大啤酒企业集团之一。在北京和内蒙的呼和浩特、包头都有生产基地。全国市场占有率达到12%以上，华北市场45%，北京市场在85%以上。并且燕京啤酒被指定为“人民大会堂国宴特供酒”、中国国际航空公司等四家航空公司配餐用酒。可见啤酒的发展对我国的国民经济有很大的促进作用。据最新数据显示，我国2002年以后的几年里，我国的啤酒销量一直处于世界第一。虽然我国啤酒产销量都位于世界领先水平，但是和国外

7、相比，由于我国啤酒产业起步比较晚，自动化程度低，尤其是成套的过程控制设备和国外的差距较大，因此导致了产品生产效率比较低，生产质量也不高，啤酒能耗较大，这都是我国啤酒工业所面临的问题。鉴于以上原因，提高我国啤酒设备的自动化水平和完善过程控制系统将会是一个非常重要的问题。在啤酒生产的过程控制中，温度是一个非常重要的参数，因此对于啤酒发酵罐温度的控制是过程控制的一个重要研究方面，所以在啤酒的生产工艺上实现“自动化”和“过程控制系统”，对提高啤酒生产效率和质量保证有重大意义。...1.2啤酒发酵工艺概述啤酒发酵是啤酒生产过程中的关键工序，也是一个极其复

8、杂的生化放热反应过程。啤酒的发酵过程是否能按照工艺严格控制，以及其控制的效果，将会直接决定啤酒的质量。啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下，利用麦汁中