過程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目

1、過程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題目要求：（一）采用 MATLAB 仿真；所有仿真，都需要做出以下結(jié)果:(1)超調(diào)里(2)峰值時(shí)間(3)過渡過程時(shí)間(4)余差(5)第一個(gè)波峰值(6)第二個(gè)波峰值(7)衰減比(8)衰減率(9)振蕩頻率(10 )全部P、1、D的參數(shù)(11 )PID的模型（二）每人一個(gè)題目，自己完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告的格式如圖論文格式一.液氨的水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)液氨蒸發(fā)器主、副對(duì)象的傳遞函數(shù)分別為：11_0.1 sG01 (s),G02 (s)e(20 s 1)(30s -1)0.2s 1主、副擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù)分別為:Gf i(s)二 10.2s 1Gf2(S)二1試分別采用單回路控制和串級(jí)控

2、制設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，具體要求如下:(1) 分別進(jìn)行控制方案設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定，給出相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)原理圖；(2) 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分別給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能(包括一次擾動(dòng)和二次擾動(dòng))；(3) 說明不同控制方案對(duì)系統(tǒng)的影響。二爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)：某加熱爐的數(shù)學(xué)模型為G(s) 7 e-50s，試設(shè)計(jì)大時(shí)延控制系統(tǒng)，具體要求320s +1如下：(1 )仿真分析以下控制方案對(duì)系統(tǒng)性能的影響：PID、微分先行、中間微分、Smith預(yù)估、增益自適應(yīng)預(yù)估；給出相應(yīng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖；(2 )在不同控制方式下進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，比較系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能；選擇一種較為理想的控制方

3、案進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定。三. 鍋爐夾套與被加熱介質(zhì)的溫度控制1. 設(shè)計(jì)任務(wù)(可2人選此題)了解、熟悉鍋爐夾套與內(nèi)膽溫度控制系統(tǒng)的工藝流程和生產(chǎn)過程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性， 根據(jù)生產(chǎn)過程對(duì)控制系統(tǒng)所提出的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)溫度 的控制。2. 設(shè)計(jì)要求(1 )從組成、工作原理上對(duì)工業(yè)型傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)有一定的了解和認(rèn)識(shí)。(2 )分析控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性，建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，選定被控規(guī)律、正定調(diào)節(jié)器參數(shù)。(3)在Matlab上進(jìn)行仿真，調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，獲得最佳控制效果。四. 水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)(可2人選此題)設(shè)計(jì)供水水箱的液位控制系統(tǒng)，

4、系統(tǒng)使用PID調(diào)節(jié)器，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的控制方式，確定控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)在上下水流量發(fā)生變化時(shí)能快速恢復(fù)到設(shè)定值的功能。2. 設(shè)計(jì)要求(1) 設(shè)計(jì)水箱液位控制的系統(tǒng)方案。(2) 設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的控制方式和PID參數(shù)。(3) 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的建模和仿真。(4) 分析不同控制規(guī)律和不同參數(shù)下系統(tǒng)的特點(diǎn)。五、升降膜式蒸發(fā)器的前饋-反饋控制系統(tǒng)升降膜式蒸發(fā)器的控制通道特性為W0(s)1.67*8.22es，擾動(dòng)通道特性為(4.05s+1)(s+1)2Wf(s)- e丄0s。試設(shè)計(jì)前饋-反饋控制系統(tǒng)，具體要求如下：10s 1(1) 仿真分析不同形式前饋控制器對(duì)系統(tǒng)性能的影響；(2) 仿真分析不同結(jié)構(gòu)形式的前饋

5、-反饋控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響；(3) 選擇一種較為理想的控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定，給出相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)原理圖；(4) 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能；六. 隧道窯路溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)任務(wù)：某隧道窯爐系統(tǒng)，考慮將燃燒室溫度作為副變量，燒成溫度作為主變量，主、副對(duì)象的傳遞函數(shù)分別為：Go's)#汁，GM10(s - 2)(2s 1)試分別采用單回路控制和串級(jí)控制設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)。2.具體要求如下:(1) 分別進(jìn)行控制方案設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定，給出相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)原理圖;(2) 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分別給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能(包

6、括一次擾動(dòng)和二次擾動(dòng))；(3) 說明不同控制方案對(duì)系統(tǒng)的影響。七化學(xué)反應(yīng)釜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)釜串級(jí)控制系統(tǒng)，主、副對(duì)象的傳遞函數(shù)分別為:G01 (s)72se8s 1G02 (s)3s 1主、副測(cè)量變送環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)分別為:Gm1 (s)12s 1Gm2 (s)主、副擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù)分別為:Gf 1(s)2.54s 1Gf2(s)1.55s 1試分別采用串級(jí)控制設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，具體要求如下:(1 ) 進(jìn)行控制方案設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定，給出相應(yīng)的閉環(huán)系 統(tǒng)原理圖；(2 ) 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分別給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能(包括一次擾動(dòng)和二次 擾動(dòng))；八.冷凝水溫控制的前饋

7、-反饋控制設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)：冷凝器的控制通道特性為Wo（s） 094 e少，擾動(dòng)通道特性為55s+11 05Wf（s）-e-s。試設(shè)計(jì)前饋-反饋控制系統(tǒng)，具體要求如下：41s 1（1）仿真分析不同形式前饋控制器對(duì)系統(tǒng)性能的影響；（2）仿真分析不同結(jié)構(gòu)形式的前饋 -反饋控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響；（3）選擇一種較為理想的控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整 定，給出相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)原理圖；（4）進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能；九啤酒發(fā)酵過程的控制1. 設(shè)計(jì)任務(wù)（可2人選此題）設(shè)計(jì)一啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵溫度的控制，同時(shí)監(jiān)測(cè)麥芽汁濃度變化2. 設(shè)計(jì)要求（1 ） 了

8、解熟悉啤酒工業(yè)生產(chǎn)過程，查找啤酒發(fā)酵過程典型的溫度控制曲線，建立數(shù)學(xué)模 型。（2 ）控制罐溫在特定階段時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)生產(chǎn)曲線相符合。（3 ）控制罐內(nèi)氣體的有效排放，使罐內(nèi)壓力符合不同階段的需要。十流量的滯后控制1. 設(shè)計(jì)任務(wù)（2個(gè)人可選）了解、熟悉盤管流量的滯后控制系統(tǒng)的工藝流程和生產(chǎn)過程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性，根據(jù) 生產(chǎn)過程對(duì)控制系統(tǒng)所提出的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)溫度的控 制。1. 設(shè)計(jì)要求（4 ） 從組成、工作原理上對(duì)工業(yè)型傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)有一定的了解和認(rèn)識(shí)。（ 5 ） 分析控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性，建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，選定被控規(guī)律、正定調(diào) 節(jié)器參數(shù)。（6） 在 Matla

9、b 上進(jìn)行仿真，調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，獲得最佳控制效果。十一 .流量比值控制系統(tǒng)1. 設(shè)計(jì)任務(wù)已知在硝酸生產(chǎn)中有個(gè)氧化工序，將氨氣氧化為一氧化氮。氨氣和氧氣最大進(jìn)行量分別為 12000 方/ 小時(shí)和 5000 方/ 小時(shí)，調(diào)節(jié)閥前后壓差分別為 10Mpa 和 5Mpa ，監(jiān)控并分析 其流量比值控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。為提高氧化率，則要求達(dá)到的氨氣氧氣比例為 2:1.2. 設(shè)計(jì)要求（1 ） 建立起已確定比值控制系統(tǒng)方案的控制流程圖和系統(tǒng)框圖。（2 ） 根據(jù)已知、各種資料和計(jì)算獲得主動(dòng)控制量控制系統(tǒng)和從動(dòng)控制量控制系統(tǒng)的廣義 傳遞函數(shù)，選擇非延時(shí)系統(tǒng)，建立仿真模型。（3） 采用理論分析法，結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)K

10、 參數(shù)進(jìn)行整定，繪出仿真結(jié)果曲線。十二 .前饋反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與整定1. 設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)三容水箱液位、壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。參數(shù)要求：液位控制精度位±5 ，壓力控制精度為± 3 。2. 設(shè)計(jì)要求（1 ）測(cè)試對(duì)象獲得數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行仿真。（2 ）設(shè)計(jì)前饋反饋控制系統(tǒng)，選擇所有系統(tǒng)部件，并說明選擇依據(jù)。（3 ）畫出控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖和系統(tǒng)框圖。（4 ）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。十三 . 鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)任務(wù):鍋爐汽包液位的階躍響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)如下表所示，控制量階躍變化八u = 5。試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量 25%的無差控制系統(tǒng)。時(shí)間/min051015

11、25被控雖0.6500.6S10.6520,6680.7350.817時(shí)間/min303540455055被控雖0.8310期LQ75L1511.213L239時(shí)間/min606570758085被控量1.2621.31113291338135013512. 設(shè)計(jì)要求：（1 ）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3 ）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4 ）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。十四干燥系統(tǒng)21 5干燥器的實(shí)際數(shù)學(xué)模型為 Gp（s） eJ0s，辨識(shí)出的數(shù)學(xué)模型為 Gp（s）竺 ，試30

12、s+130s+1設(shè)計(jì)大時(shí)延控制系統(tǒng)，具體要求如下：（1） 仿真分析以下控制方案對(duì)系統(tǒng)性能的影響：PID、微分先行、中間微分、Smith預(yù)估、增益自適應(yīng)預(yù)估；給出相應(yīng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖；（2）在不同控制方式下進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，比較系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能；（3）選擇一種較為理想的控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整卜五加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)，測(cè)取溫度對(duì)象的過程為：當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，在溫度調(diào)節(jié)閥上做3%變化，輸出溫度記錄如下：t/min0246810120/ oC270.0270.0267.0264.7262.7261.0259.5t/min14161820222426e/oc258.42

13、57.8257.0256.5256.0255.7255.4t/min283032343638400/°C255.2255.1255.0255.0255.0255.0255.0試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量J.p乞25%的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。十六鍋爐進(jìn)水流量的矩形脈沖響應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:t/ min01020406080100120140160180Y000.20.61.

14、21.61.82.01.91.71.6t/ min200220240260280300320340360380400Y10.80.70.70.60.60.40.20.20.150.15其中，矩形脈沖幅值八丄為階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值的 10%，脈沖寬度 1 =20min。試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量<25%的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。十七（可2人選此題）某液位對(duì)象，在階躍擾動(dòng)量 .沁

15、=20%時(shí)，其階躍響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：t/s01020406080100140h/m000.20.82.03.65.48.8t/s180250300400500600700800h/m11.814.416.518.419.219.619.820試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量乞25%的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。十八某液位系統(tǒng)，在階躍擾動(dòng)量=20%時(shí)，其階躍響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:t/s0

16、1020406080100140180250300350h/m000.525913.52229.5363939.5試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量<25%的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下：(1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；(2) 根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)(控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等)；(3) 根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；(4) 對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。十九精餾塔塔內(nèi)壓力的單位階躍響應(yīng)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:t/s0153045607590105120135Y00.020.0450.0650.0900.1350.1750.2330.2850.33

17、0t/s150165180195210225240255270285Y0.3790.430.4850.5400.5950.6500.7100.7800.8300.855t/s300315330345360375Y0.9510.9800.9980.9991.0001.000試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量啓_25%的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下:(1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；(2) 根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)(控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等)；(3) 根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；(4) 對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。二十某液位系統(tǒng)，在控制閥開度增加10

18、%后，液位的響應(yīng)數(shù)據(jù)如下:t/s0102030405060708090100Y00.82.84.55.45.96.16.26.36.36.3試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量豈25%的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。加熱器出口溫度在階躍擾動(dòng)劇=1.5mADC作用下，其輸出響應(yīng)數(shù)據(jù)如下:t/s012345678y4.04.04.24.54.85.15.45.75.8t/s91011 COy5.

19、855.96.0 6.0試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量<25%的無差控制系統(tǒng)。具體要求如下：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。二十二某溫度過程在階躍擾動(dòng) s =1t/h作用下，其溫度變化的數(shù)據(jù)如下:t/s0102030405060708090100150200e/°c00.160.6511.51.61.81.91.951.981.992.02.02.0試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量、：p乞25%的無差控

20、制系統(tǒng)。具體要求如下：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的數(shù)學(xué)模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)原理圖、控制規(guī)律選擇等）；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表；（4）對(duì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，整定運(yùn)行參數(shù)。二十三管式加熱爐系統(tǒng)，考慮將燃燒室溫度作為副變量，燒成溫度作為主變量，主、副對(duì)象的傳遞函數(shù)分別為:Goi（S），Go2（S）1(10s - 1)(20s 1)試分別采用單回路控制和串級(jí)控制設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，具體要求如下:（1）分別進(jìn)行控制方案設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定，給出相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)原理圖；（2）進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分別給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能

21、（包括一次擾動(dòng)和二次擾動(dòng)）；（3）說明不同控制方案對(duì)系統(tǒng)的影響。二十四某加熱爐的數(shù)學(xué)模型為G(S2島產(chǎn)s，試設(shè)計(jì)大時(shí)延控制系統(tǒng)，具體要求如下:(3) 仿真分析以下控制方案對(duì)系統(tǒng)性能的影響：PID、微分先行、中間微分、Smith預(yù)估、增益自適應(yīng)預(yù)估；給出相應(yīng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖；(4) 在不同控制方式下進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，比較系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能；(5) 選擇一種較為理想的控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整卜五工業(yè)鍋爐主、副對(duì)象的傳遞函數(shù)分別為：1 1Goi(S),Go2(s)2(3s -1)(30s 1)(s - 1)2(10s 1)主、副擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù)分別為：5Gfi(s)

22、, Gf2(s)=1s+2試分別采用單回路控制和串級(jí)控制設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，具體要求如下:(1 ) 分別進(jìn)行控制方案設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定，給出相應(yīng)的閉 環(huán)系統(tǒng)原理圖；(2 ) 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分別給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能(包括一次擾動(dòng)和二次 擾動(dòng))；說明不同控制方案對(duì)系統(tǒng)的影響。卜六蒸發(fā)器的控制通道特性為 Wo(S) 09土 e少，擾動(dòng)通道特性為 Wf(s) 105 e少。試設(shè)計(jì)前55s+141s+1饋-反饋控制系統(tǒng)，具體要求如下：(1) 仿真分析不同形式前饋控制器對(duì)系統(tǒng)性能的影響；(2) 仿真分析不同結(jié)構(gòu)形式的前饋 -反饋控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)性能的影響；(3) 選擇一種較為理想

23、的控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括調(diào)節(jié)閥的選擇、控制器參數(shù)整定，給出相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)原理圖；(4) 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，給出系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能；二十七(可2人選此題)煤氣爐的供氣閥門開度變化- 20%、持續(xù)厶t =1min后結(jié)束，若爐溫度控制系統(tǒng)的正常工作點(diǎn)為 450 C,記錄爐內(nèi)溫度變化數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)一個(gè)超調(diào)量-30%的無差溫度控制系統(tǒng)。具體設(shè)計(jì)要求如下：t(mi n)012345678910也日C02.557.50152118.4014.50129.607.405.80t(mi n)1112131415161718192021也日(C)4.503.703.002.301.701.20

24、0.800.500.400.200.10(1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的模型；(2) 根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)(給出帶控制點(diǎn)的控制流程圖，控制系統(tǒng)原理圖等，選擇控制規(guī)律)；(3) 根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表( DDZ-川)，繪制原理接線圖；(4) 對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，首先按對(duì)象特性法求出整定參數(shù)，然后按4:1衰減曲線法整定運(yùn)行參數(shù)。二十八（可2人選此題）1.對(duì)一個(gè)燃油加熱爐做如下實(shí)驗(yàn)，在溫度控制穩(wěn)定時(shí)，開環(huán)狀態(tài)下將執(zhí)行器的 輸入信號(hào)增加Mr = 3.2mA，持續(xù) 2min后結(jié)束，若爐溫度控制系統(tǒng)的 正常工作點(diǎn)為200 C,記錄爐內(nèi)溫度變化數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)

25、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì) 一個(gè)超調(diào)量：p空25%的無差溫度控制系統(tǒng)。t(mi n)02468101214161820也日C001.253.757.5010.509.207.256.004.803.70t(mi n)2224162830323436384042心日C2.902.251.851.501.150.850.600.400.300.200.10具體設(shè)計(jì)要求如下（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇一定的辨識(shí)方法建立對(duì)象的模型；（2）根據(jù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)符合要求的控制系統(tǒng)（給出帶控制點(diǎn)的控制流程圖，控制系統(tǒng)原理圖等，選擇控制規(guī)律）；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的控制儀表（DDZ-川），繪制原理接線圖；對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，首先按對(duì)象特性法求出整定參數(shù)，然后按4:1衰減曲線法整定運(yùn)行參數(shù)。二十九（可2人選此題）在加熱爐控制系統(tǒng)中，在被加熱介質(zhì)溫度控制穩(wěn)定到 180 C時(shí)，在開環(huán)狀態(tài)下 將執(zhí)行器的輸入燃料流量增加大約 20%，即燃料流量增加“Q = 2T/h，持續(xù)5min后結(jié)束，記錄出口介質(zhì)溫度變化數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì) 一個(gè)超調(diào)量-25%的無差溫度控制系統(tǒng)。t(mi n)013458101516.5 B C00.461.73.79.019.026.436.037.5t(mi n)202530405060