文档介绍：《过程控制》大作业
题目:电阻式处理炉温度控制系统设计
班级:0602303
学号:060230328
姓名:张敏
任课教师:张虹
完成时间:2009年12月10日
目录
设计任务及要求………………………………
被控对象数学模型的建立及对象特性分析
…………………
………………………………
单回路控制系统设计
………………………………
控制仪表选择……………………………
控制系统MATLAB仿真……………………
仿真结果分析……………………………
四、串级控制系统设计
控制方案选择依据………………………
控制仪表选择……………………………
控制系统MATLAB仿真……………………
仿真结果分析……………………………
设计任务及要求
对一个电阻式处理炉装置作如下实验,在温度控制稳定时,在开环状态下将执行器的输入信号增加,持续后结束,记录炉内温度变化数据如下表,试根据实验数据设计一个超调量的无差温度控制系统。
t(min)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
℃
0
0

t(min)
22
24
16
28
30
32
34
36
38
40
42
℃

具体设计要求如下:
根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的模型;
根据辨识结果设计符合要求的控制系统(给出带控制点的控制流程图,控制系统原理图等,选择控制规律);
根据设计方案选择相应的控制仪表;
对设计系统进行仿真,整定运行参数。

由设计要求与实验数据,可以写出系统阶跃响应数据θ,如下表:
t(min)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Δθ℃
0
0

θ℃
0
0

t(min)
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
Δθ℃

θ℃

使用MATLAB制作出阶跃响应和脉冲响应,并作出阶跃响应的归一化曲线。源程序如下:
x=0:2:42;
y1=[0 0 ];
y2=[0 0 ];
yw=;
ys=y2./yw;
x0=0:.025:42;
y3=spline(x,y1,x0); % y 脉冲响应
y4=spline(x,y2,x0); % y1 阶跃响应
y5=spline(x,ys,x0); % ys 单位阶跃响应
plot(x,y1,'r*',x0,y3);
gtext('red -- 脉冲响应');
hold on;
plot(x,y2,'g*',x0,y4);
gtext('green -- 阶跃响应');
grid;
figure;
plot(x0,y5);
gtext('单位阶跃响应');
grid;
结果:
有上面的归一化图形,可以得到当y=,t1=
y=,t2=
对象增益K=yw/ΔI=(+)/3=℃./mA
t