基于matlab半实物温度仿真系统地研究与实现

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1、万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringResearchandImplementofSemi--physicalTemperatureSimulationSystemBasedonMATLABByChenHaoranSupervisor：ProfessorWangMingshunNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过

2、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=￡己思。学位论文作者签名：僻、姥投日期：和I9．-．6、夏02_学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年西学位论文作者签名：诗、迂竣签字日期：汕l2．‘、a工导师签名：签字日期：乙遗叉y‘、)?，∥k了一》万方数据东北

3、大学硕士学位论文摘要基于MATLAB的半实物温度仿真系统的研究与实现摘要随着计算机技术的快速发展，控制系统仿真已经成为了控制系统开发阶段中必不可少的部分。通过仿真，设计者可以找到对于辨识出来的被控对象模型的最佳控制方案，但是该方案真正应用于实际系统，效果不一定好，需要反复的修改甚至重新设计。而半实物仿真系统为硬件在回路仿真，这样就可以在仿真阶段得到真正可用的控制方案。通过查阅相关文献，对比各种半实物仿真系统的设计，本文提出一种基于MATLABRTW实时工具箱的半实物仿真系统。本系统在MATLAB环境中，将离线仿真和实时仿真的优点结合起来，对控制系统实施实时控制。本文设计的半实

4、物仿真系统，被控对象为真实的双腔电加热炉，控制部分是在MATLABSimulink环境中搭建控制策略，实现对整个控制系统的仿真。本文详细介绍了半实物仿真系统的硬件整体设计，我们使用MATLABSimulinkRTW工具箱做为整个系统的软件平台，然后使用非过零触发的可控硅模块来控制被控对象双腔电加热炉，电加热炉的温度信号使用铂电阻Ptl00来采集，并用研华PCL一812PG数据采集卡来进行输入输出的数模转换，所有的信号处理是在本文设计的信号调理箱中进行的。本文用所设计的半实物仿真系统进行了一系列实验，包括被控对象的辨识，PID控制等，以及为了改进控制效果进行的模糊PID控制，取

5、得了良好的控制效果。由于设计的仿真系统可以作为实验平台使用，实验中采取的控制策略可由实验者自行设计，给实验者留出了一定的发挥空间。随着半实物仿真技术的进一步普及，该实验平台对促进实验室建设具有一定的推动作用。关键词：MATLAB；RTW；半实物仿真；信号处理万方数据东北大学硕士学位论文Abs仃actResearchandImplementofSemi--physicalSimulationSystemBasedonasedOnMATl⋯LABMAAbstractAlongwiththeprogressofthecomputertechnology,controlsystems

6、imulationhasbecomeanessentialpartofthedevelopmentofacontrolsystem．Throughsimulation，designerscanfindoutanoptimalcontrolschemeforthecontrolledobjectmodelwhichwewereidentified．But，iftheschemereallyappliedinrealsystem，theeffectmaynotgoodenough，weneedrepeatedeventomodifythedesign．Semi-physicals

7、imulationsystemhasarealhardwareintheloopSOthatwecangetcontrolschemewhichreallycanbeusedwithinthesimulationstage．Throughtheliteraturereview,comparedwithallkindsofsemi-physicalsimulationsystemdesign，thispaperproposesakindofsemi—physicalsimulationsystembase