软件设计详细题目.docx

1、软件设计详细题目软件设计题目汇总题目1某冶金工业过程焙烧炉的数学模型为：比例系数Kp126160，惯性时间常数Tp250320s，炉口温度变化的时滞时间为，输出炉口温度要求尽可能稳定在855C。数字仿真时取采样周期Ts10s，Kp148，Tp286，即仿真模型为：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148160，Tp由286320；工作时间为200s时，过程参数Kp由148130，Tp由286250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

2、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T1，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

3、，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某冶金工业过程焙烧炉的数学模型为：比例系数Kp126160，惯性时间常数Tp250320s，炉口温度变化的时滞时间为，输出炉口温度要求尽可能稳定在855C。数字仿真时取采样周期Ts5s，Kp169，Tp290，即仿真模型为：控制要求：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3. 整定效果验证：当被控过程参数时变时，如时滞时间由1030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以中等纯

4、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：控制要求：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0.982. 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，如两时间常数分别由30.345和7.520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：控制要求：1. 采用Smith纯滞

5、后补偿 PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.992. 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，如滞后时间由1224，开环增益由3.46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：控制要求：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0.982. 采用Z_N法整定PID参数3. 整定效果验证：当被控过程参数时变时，如滞后时间由25时， 讨论PID控制的

6、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K11，阻尼比0.3，固有频率200rad/s。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

7、。完成内容：1. 采样周期T1，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。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8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，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

8、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T4，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。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9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

9、传递函数形式为：根据现场实测数据可知，该液压压下控制系统中增益K11，阻尼比0.2，固有频率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。控制要求：1. 采用带死区的 PID 控制算法实现炉温控制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

10、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：根据现场实测数据可知，该液压压下控制系统中增益K8，阻尼比0.3，固有频率200rad/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。控制要求：1. 采用增量式 PID 控制算法实现炉温控制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11某冶金工业过程焙烧炉的数学模型为：比例系数Kp12

11、6160，惯性时间常数Tp250320s，炉口温度变化的时滞时间为，输出炉口温度要求尽可能稳定在855C。数字仿真时取采样周期Ts10s，Kp130，Tp266，即仿真模型为：控制要求：1. 采用梯形积分PID实现炉温控制2. 采用ZN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150s时，过程参数Kp由130156，Tp由266280，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某冶金工业过程焙烧炉的数学模型为：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

12、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T10，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。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：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)

13、 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。完成内容：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。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14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：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(

14、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。完成内容：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200，在不同的噪声水平下（噪声方差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15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：控制要求：

15、1. 采用积分分离 PID控制算法将塔顶轻组分含量控制在0.992. 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，如滞后时间由48，开环增益由3.46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0.3，0.6；d2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。控制要求：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