微分先行控制系统.docx

1、微分先行控制系统 过程控制工程课程设计报告 设计题目：微分先行控制系统一、微分先行系统控制仿真简介2二、微分先行控制仿真实例2三、微分先行控制仿真步骤及MATLAB仿真图3四、实验分析9五、实验心得9六、参考文献10一、微分先行系统控制仿真简介在PID控制规律中,微分作用具有超前调节特点。在对大时延过程控制时,应突出PID调节器中的微分作用。微分先行PID调节器与普通的PID调节器相比,能提高控制速度,减小超调量,较大程度提高时延过程控制品质。所以PID控制器中采用微分先行控制是一种简单易行的方案。在PID控制器中,微分是按偏差变化速度提供控制作用,它对克服超调现象能起较大作用。二、微分先行控

2、制实例微分先行控制综合仿真实例，才有微分先行控制方法对恒温温箱的恒温过程进行控制。其中，输入量为燃油量，输出量为温度。设系统属性模型为：则微分现象控制系统的方框图为9-2所示。为了对吧，图9-1列出来采用串联PID策略时的控制系统方框图。图9-2 图9-1三、微分先行控制仿真步骤及MATLAB仿真图参数设定 此处采用稳定边界 发整定系统，并先借常规PID形式进行，然后再利用常规PID与现在所用PID形式之间的关系，将常规PID形式转化为当前所用的形式，从而实现控制系统参数设定。 采用常规PID形式时，控制系统的Simulink仿真框图如图9-3所示。图9-3先令，调整是系统等振荡，即系统临界稳

3、定状态。得到如图9-4的MATLAB仿真图图9-4采用串联PID方式时，系统阶跃分析的Simulink框图如图9-5图9-5PID模块方框图KD模块方框图 由9-5的图可以得出MATLAB仿真图9-6图9-6 采用微分先行控制方式时，系统阶跃分析Simulink方框图如图9-7图9-7 由图9-7得到MATLAB仿真图9-8图9-8其次，根据参数整定结果对图9-7所示微分先行控制系统加入干扰，得出Simulink仿真方框图9-10图9-10 由图9-10得出MATLAB仿真图9-11图9-11四、实验分析对比图9-8和图9-11可知，虽然采用的参数完全相同，单微分先行的控制系统的响应波动幅度较

4、小，说明去稳定品质明显优于串联PID控制的稳定品质。但这两种控制方法的响应速度基本相同，切均有明显滞后。五、心得体会 课程设计是培养学生综合能力的一个机会，是对学生能力的一次考验，是对学生理论联系实际能力的挑战。随着科学技术发展的日新月异，过程控制已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，生活中也无处不在。 通过这次微分先行控制系统仿真课程设计，使我感慨颇多。在两个星期的时间里遇到了许多困难，也学到了很多东西。同时不仅巩固了以前的过程控制知识，还学到了很多书本外的知识。懂得了理论联系实际的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把理论运用到实际中去才能从理论中得出结论，才能去服务社会。另外这次课设也让我学习了如何用MATLAB仿真，如何让理论通过仿真去检验其正确性。最重要的是学会了遇到问题如何处理的方法。这对我将来的学习和工作都会有莫大的帮助。六、参考文献1、方康玲过程控制系统武汉：武汉理工大学出版社，2002年 2、王再英.过程控制系统与仪表.北京：机械工业出版社，2006年 3、侯志林过程控制与自动化仪表北京：机械工业出版社，1999年 4、潘立登过程控制技术原理与应用北京：中国电力出版社，2007年5、金以慧过程控制北京：清华大学出版社，1993年