软件设计详细题目Word格式.docx
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控制要求:
1.采用位置式PID实现炉温控制
2.采用继电法整定PID参数
3.整定效果验证:
当被控过程参数时变时,如工作时间为100s时,过程参数Kp由148→160,Tp由286→320;
工作时间为200s时,过程参数Kp由148→130,Tp由286→250时,考察当系统参数发生改变时,PID参数是否选取合适,讨论PID其响应速度及鲁棒性问题。
题目2
以中等纯度的精馏塔为研究对象,考虑到不等分子溢流的影响和非理想的汽液平衡,可以得到塔顶产品轻组分含量Y与回流量L之间的传递函数为:
将此系统在计算机上仿真,输入信号u(k)是幅值为1的PRBS信号,输出测量噪声e(k)是(0,1)的正态分布序列,它的方差是可以调整的。
这个系统的输出釆样值y(k)与u(k)作为已知数据,采用最小二乘法估计这个系统的参数。
完成内容:
1.采样周期T=1,编程产生输入信号,送入系统,获得相应的输出数据,保存在.txt文件中
2.数据长度取200,在不同的噪声水平下(噪声方差σ=0.0,0.5,1.0),采用递推最小二乘方法完成对上述系统的参数估计,并与真实值比较。
3.画出实际系统和辨识系统在相同输入(如单位阶跃)作用下的输出曲线、输出误差曲线。
题目3
数字仿真时取采样周期Ts=5s,Kp=169,Tp=290,,即仿真模型为:
1.采用抗积分饱和PID控制算法实现炉温控制
2.采用ISTE法整定PID参数
当被控过程参数时变时,如时滞时间τ由10→30时,讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题,考察当系统参数发生改变时,上述PID参数是否选取合适。
题目4
1.采样周期取为1s,利用不完全微分PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.98
当被控过程参数时变时,如两时间常数分别由30.3→45和7.5→20时,讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题,考察当系统参数发生改变时,上述PID参数是否选取合适。
题目5
1.采用Smith纯滞后补偿PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.99
当被控过程参数时变时,如滞后时间由12→24,开环增益由3.4→6时,讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题,考察当系统参数发生改变时,上述PID参数是否选取合适。
题目6
1.采样周期为1s,利用微分先行PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.98
2.采用Z_N法整定PID参数
当被控过程参数时变时,如滞后时间由2→5时,讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题,考察当系统参数发生改变时,上述PID参数是否选取合适。
题目7
连铸机拉矫辊的液压压下装置是一个电液伺服系统,是实现复杂自动控制动作的关键,在冶金行业中有着广泛的应用。
通过机理分析可知,该电液伺服控制系统实际是一个非线性控制系统,经过线性化处理后,其传递函数形式为:
该液压压下控制系统真实参数为:
增益K=11,阻尼比ζ=0.3,固有频率ω=200rad/s。
1.采样周期T=1,编程产生输入信号,送入系统,获得相应的输出数据,并保存
2.数据长度取300,在不同的噪声水平下(噪声方差σ=0.0,0.5,1.0,5.0),采用基本最小二乘方法完成对上述系统的参数估计,并与真实值比较。
题目8
将此系统在计算机上仿真,输入信号u(k)是幅值为1的PRBS信号,噪声e(k)是(0,1)的正态分布序列,它的方差是可以调整的。
1.采样周期T=4,编程产生PRBS输入信号,送入系统,获得相应的输出数据,并保存
2.数据长度取200,在不同的噪声水平下(噪声方差σ=0.0,0.5,1.0,5.0),采用基本最小二乘方法完成对上述系统的参数估计,并与真实值比较。
题目9
根据现场实测数据可知,该液压压下控制系统中增益K=11,阻尼比ζ=0.2,固有频率ω=350rad/s。
该系统常采用PID控制,其中PID参数的选取对控制效果的影响至关重要。
控制目标是实现对压力的连续可调,超调小,并保证无静态误差。
1.采用带死区的PID控制算法实现炉温控制
当工作时间到达200s时,输出端出现宽度为50s,幅值为0.4的干扰时,讨论PID控制的抗扰动性,说明上述PID参数是否选取合适。
题目10
根据现场实测数据可知,该液压压下控制系统中增益K=8,阻尼比ζ=0.3,固有频率ω=200rad/s。
1.采用增量式PID控制算法实现炉温控制
题目11
数字仿真时取采样周期Ts=10s,Kp=130,Tp=266,,即仿真模型为:
1.采用梯形积分PID实现炉温控制
2.采用Z-N法整定PID参数
当被控过程参数时变时,如工作时间为150s时,过程参数Kp由130→156,Tp由266→280,考察当系统参数发生改变时,PID参数是否选取合适,讨论PID其响应速度及鲁棒性问题。
题目12
将此系统在计算机上仿真,输入信号u(k)是幅值为0.5的PRBS信号,噪声e(k)是(0,1)的正态分布序列,它的方差是可以调整的。
1.采样周期T=10,编程产生PRBS输入信号,送入系统,获得相应的输出数据,并保存
题目13
釆用一个二阶系统的模型代替真实系统,其差分方程表达式为:
这个系统的输出釆样值z(k)与u(k)作为已知数据,采用最小二乘法估计这个系统的参数。
1.编程产生PRBS输入信号,送入系统,获得相应的输出数据,并保存
2.数据长度取100,在不同的噪声水平下(噪声方差σ=0.0,0.5,1.0,5.0),采用基本最小二乘方法完成对上述系统的参数估计,并与真实值比较。
题目14
题目15
1.采用积分分离PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.99
当被控过程参数时变时,如滞后时间由4→8,开环增益由3.4→6时,讨论PID控制的响应速度及鲁棒性问题,考察当系统参数发生改变时,上述PID参数是否选取合适。
题目16
采用二阶带滞后的系统模型如下:
其中干扰信号e(k)是(0,1)的正态分布序列,它的方差为σ=0.3,0.6;
d=2为滞后步长。
在控制过程中,开始加入幅度为1的单位阶跃信号,到第150周期加入幅度为-20%的阶跃干扰,在第300周期干扰消失。
由于输出中带有很大的噪音信号,故将数字滤波技术中常见的低通滤波器用于偏差控制,滤掉其中的噪音信号,然后在对其进行PID计算,得到实际的控制量。
该方法在噪声较强的环境下,可以得到较好的控制效果。
1.采用带低通滤波器的增量式PID控制实现上述过程的稳定控制。
2.用继电法整定PID参数
3.分析不同滤波器参数对PID控制的影响。
题目17
以中等纯度的精馏塔