熔炉温度控制系统过程控制课程设计

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1、辽宁工程技术大学过程控制与自动化仪表课程设计设计题目熔炉温度控制系统指导教师李楠专业班级自动化12级3班学号姓名代奎日期2015/6/10课程设计成绩评定表学期2014/2015学年第2学期姓名代奎专业自动化班级2012级3班课程名称过程控制与自动化仪表设计题目熔炉温度控制系统成绩评分项目优良中及格不及格设计表现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反3.独立工作能力强较强能独立设计完成基本独立设计完成不能独立设计完成4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以上设计说明书5.设计内容设计思

2、路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误6.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好较规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、

3、有条理，排版有问题较多不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大7.封面、目录、参考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱10.绘图工程标准符合标准较符合标准基本符合标准个别不符合标准完全不符合标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。最终成绩：

4、评定教师签字：过程控制与自动化仪表课程设计任务书题目熔炉温度控制系统设计要求在模壳浇铸、焙烧时常使用熔炉，为保证产品质量，需对炉温加以控制。在已知熔炉阶跃响应下，试设计一个，的温度控制系统，并用Matlab仿真设计结果。设计主要内容（1）系统工艺描述。（2）根据实验数据建立熔炉的数学模型。（3）设计符合要求的控制系统，整定参数。（4）用Matlab仿真设计结果，得出结论。目录1.绪论12.铝锭生产工艺描述23.熔炉建模44.控制系统设计64.1单回路PID调节64.2串级控制调节85.控制系统仿真115.1单回路PID系统仿真115.2串级控制系统仿

5、真126.参考文献151.绪论过程控制是应用性和实践性较强的一门课，许多的重要概念和方法需要通过实验才能更好掌握。通过仿真研究各种控制系统和复杂控制算法，简单快捷。过程控制系统仿真就是以过程数学模型为基础，对过程控制系统进行实验、分析、评估和预测研究的一种技术和方法。Matlab的控制系统相关工具箱及Simulink的问世，给控制系统的分析和设计带来了极大地方便，已成为风行国际的、有力的控制系统计算机辅助分析、设计工具。Simulink是一个交互式动态系统建模、仿真和分析图形环境，提供一个建立控制系统方框图，并对系统进行仿真的环境。此次设计将以“熔炉

6、温度控制系统”为例，完成在Simulink基础上的仿真。151.铝锭生产工艺描述一、铝锭一般生产过程：先采出铝土矿，经水洗、磨细等流程生产出铝矿粉，再经焙烧等四道复杂工艺得到氧化铝，生产氧化铝的铝土矿主要有三种类型：三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石。由于三种铝土矿的特点不同，各氧化铝生产企业在生产上采取了不同的生产工艺，主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜尔－烧结联合法三种。通常高品位铝土矿采用拜耳法生产，中低品位铝土矿采用联合法或烧结法生产。拜尔法由于其流程简单，能耗低，已成为了当前氧化铝生产中应用最为主要的一种方法，产量约占全球氧化铝生产总量的95%左

7、右。氧化铝在强电流的作用下，电解出铝金属，这道流程就叫电解铝；铝锭铸造工艺均采用铝液注入模具中，待冷却成铸坯后取出，注入过程是产品好坏的关键步骤。铸造过程也即为由液态铝结晶成固态铝的物理过程。铸造铝锭工艺流程大致如下：出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—重熔用铝锭—成品检查—成品检斤—入库出铝—扒渣—检斤—配料—装炉—精练—浇铸—合金锭—铸造合金锭—成品检查—成品检斤—入库常用的浇铸方式分为连续浇铸和竖式半连续浇铸二、铝锭常见的缺陷：气孔。主要是由于浇铸温度过高，铝液中含气较多，铝锭表面气孔(针孔)多，表面发暗，严重时产生热裂纹。夹渣。主要是由

8、于一是打渣不净，造成表面夹渣；二是铝液温度过低，造成内部夹渣。裂纹。冷裂纹主要是浇铸温度过低，致使铝锭结晶不