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1、成教毕业论文（设计）题目温度控制系统的smith预估控制器的设计院系机电工程学院专业电气工程及其自动化班级08电气考生姓名8888准考证号指导老师8888目录摘要1前言3第1章绪论41.1选题背景41.2国内外温度控制研究现状及发展趋势41.3本文研究内容5第2章温度控制系统的建模72.1数学模型的介绍72.2工程控制数学模型的建立方法72.3数学模型的建立82.4数据分析及建立模块步骤9第3章常规PID控制器设计173.1PID概述173.2数字PID控制器173.3PID调节器参数对系统性能的影
2、响21第4章温度控制系统的smith预估控制器设计234.1史密斯（smith）预估控制234.2纯滞后对象的控制算法——大林算法254.3带smith预估器PID数字控制器27第5章Smith预估补偿控制的Matlab仿真与实验295.1Matlab仿真软件的介绍295.2带Smith预估控制器的锅炉系统的仿真29第6章总结36致谢37参考文献38摘要本文针对“锅炉主系统”通过实验法建立其数学模型，进而用PID控制算法和Smith控制算法对其进行仿真控制。对于锅炉温度的控制，由于PID控制器结构简
3、单、实用、价格低，PID控制得到了广泛的应用，但PID控制参数整定麻烦，被控对象模型参数难以确定，外界干扰会使控制效果漂离最佳状态，并且电炉加热器温度具有纯滞后特点，PID的控制效果并不明显，因为参数一经设定，不随系统参数变化而改变，影响控制质量。对于这种情况Smith控制算法在锅炉温度控制中的应用，使得锅炉温度控制能够达到一个稳定的水平，并且能有效的解决系统产生的纯滞后效果。最后用Matlab对设计的系统进行仿真，并得出仿真的结果并且加以分析。关键词：PID，Smith，锅炉气温，仿真Abstra
4、ctFor"boilersystem"bytheexperimentalmethodtoestablishthemathematicalmodel,andthenusingthePIDcontrolalgorithmandSmithcontrolalgorithmsimulationcontrol.Boilertemperaturecontrol,PIDcontrollerstructureissimple,practical,lowprice,PIDcontrolhasbeenwidelyused
5、,butthePIDcontrolparameterstuningtrouble,theplantmodelparametersisdifficulttodetermine,outsideinterferencemakesthecontroleffectdriftawayfromthegoodcondition,andthetemperatureoftheelectricfurnaceheatertimedelaycharacteristicsofthePIDcontrolisnotobvious,
6、becausetheparametersareset,donotchangewiththesystemparameterschange,affectingthequalitycontrol.Forthiscase38Smithcontrolalgorithmintheboilertemperaturecontrol,boilertemperaturecontrolcanreachastablelevel,andeffectivesolutiontothedelayeffectgeneratedbyt
7、hesystem.SystemsdesignedusingMatlabsimulation,andobtainedthesimulationresultstobeanalyzed.Keywords:PID,Smith,boilertemperature,thesimulation38前言现代工业生产过程中，不少工业对象存在着纯滞后时间。这种纯滞后时间或者是由于物料或能量传输过程中所引起的。或者是由于对象中多容积所引起的，或者是高阶对象低阶近似后所形成的等效滞后。在纯滞后过程中，由于过程控制通道中存在
8、纯滞后，使得被控量不能及时反映系统所承受的扰动。因此这样的过程必然会产生较明显的超调量和需要较长的调节时间，被公认为是较难控制的过程，其难控制程度将随着纯滞后工占整个过程动态时间参数的比例增加而增加。一般认为纯滞后时间占对象的时间常数T之比大于0.3，则称该过程为大滞后过程。此外，大滞后会降低整个控制系统的稳定性。从自动控制理论可知，对象纯滞后的存在对系统稳定性极为不利。特别是当/T≥0.5时（为纯滞后时间，T为对象的时间常数），若采用常规PID控制，很难获得良好的控
