基于MATLAB的锅炉水温与流量串级控制系统的设计-毕业设计

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1、xx建筑工业学院毕业设计（论文）报告纸xx建筑工业学院毕业设计(论文)专业班级学生姓名学号课题基于MATLAB的锅炉水温与流量串级控制系统的设计指导教师201x年6月3日35xx建筑工业学院毕业设计（论文）报告纸基于MATLAB的锅炉水温与流量串级控制系统的设计本设计针对锅炉温度控制问题，综合应用过程控制理论以及近年来兴起的仿真技术，基于MATLAB，设计了锅炉温度流量串级控制系统。首先，通过实验法建立锅炉的数学模型，得到锅炉温度与进水流量之间的传递函数，通过对理论设计的控制法案进行仿真，得到较好的响应曲线，

2、为实际控制系统的实现提供先决条件。其次，实现积分分离的PID控制算法。关键词：水温流量串级控制系统PID控制35xx建筑工业学院毕业设计（论文）报告纸AbstractThepurposeofthisthesisistodesigntheliquidlevel'sconcatenationcontrolsystemofthedoublecapacitywatertank.Thisdesignmakesfulluseoftheautomaticindicatortechnique,thecomputertechn

3、ique,thecommunicationtechniqueandtheautomaticcontroltechniqueinordertorealizeconcatenationcontrolofwatertank'sliquid.First,Icarryouttheanalysisofthecontrolledobjects'model,andusetheexperimentalmethodtocalculatethetransferfunctionofthemodel.Next,IDesigntheco

4、ncatenationcontrolsystemandusethedynamicsimulationtechniquetoanalyzethecapabilityofcontrolsystem.Afterwards,Idesignandsetuptheindicatorprocesscontrolsystem,realizePIDcontroloftheliquidlevelwithintelligenceindicator.Finally,Idesignandsetupthelongdistancecomp

5、utercontrolsysteminvirtueofthedatacollectionanddigitalPIDcontroller，accomplishcontrolsystemexperimentandanalyzetheoutcome.Keywords:watertemperaturerateofflowPIDcontroller35xx建筑工业学院毕业设计（论文）报告纸目录1概述11.1过程控制11.2串级控制系统21.3MATLAB软件32PID控制器原理52.1PID控制器简介52.2PID控制

6、系统62.3PID控制参数的整定及方法72.3.1PID控制参数的整定简介72.3.2PID控制参数整定方法73建立被控对象模型103.1被控对象建模103.2测量被控对象阶跃响应曲线113.3求取被控对象传递函数124控制方案的设计及仿真174.1设计控制系统框图174.2Simulink控制系统仿真184.3仿真结果分析194.4串级控制与单回路控制系统抗干扰性能仿真215结论24致谢25参考文献26附录：英语资料及译文2735xx建筑工业学院毕业设计（论文）报告纸1概述1.1过程控制1．工业过程控制的发

7、展概况自本世纪30年代以来，伴随着自动控制理论的日趋成熟，自动化技术不断地发展并获得了惊人的成就，在工业生产和科学发展中起着关键性的作用。过程控制技术是自动化技术的重要组成部分，普遍运用于石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材等工业部门。初期的过程控制系统采用基地式仪表和部分单元组合仪表，过程控制系统结构大多是单输入，单输出系统，过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，以保持被控参数温度、液位、压力、流量的稳定和消除主要扰动为控制目的过程。其后，串级控制、比值控制和前馈控制等复杂过程控制系统逐

8、步应用于工业生产中，气动和电动单元组合仪表也开始大量采用，同时电子技术和计算机技术开始应用于过程控制领域，实现了直接数字控制（DDC）和设定值控制（SPC）。之后，以最小二乘法为基础的系统辨识，以极大值和动态规划为主要方法的最优控制和以卡尔曼滤波理论为核心的最佳估计所组成的现代控制理论，开始应用于解决过程控制生产中的非线性，耦合性和时变性等问题，使得工业过程控制有了更好的理论基础。同时新型的分布式控