資源描述：
《基于matlab的高階系統(tǒng)設計與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、課程設計說明書題目：基于Matlab的高階系統(tǒng)設計與仿真班級：電氣五班姓名：黨偉學號：201295014176指導教師：張小娟日期：2015年1月9日星期五31課程設計任務書設計題目基于Matlab的高階系統(tǒng)設計與仿真設計要求一、高階系統(tǒng)的設計要求：1、建立高階系統(tǒng)的數學模型。2、選擇PID控制方法對高階系統(tǒng)進行控制。3、計算PID參數的整定結果。4、利用Simulink或M程序進行仿真。二、設計步驟與要求1、闡述系統(tǒng)的工作原理。2、擬定高階系統(tǒng)電路組成框圖。3、進行PID參數的整定。4、畫出高階系統(tǒng)結構圖。5、寫出設計性
2、實驗報告。工作計劃1、2015.1.4-1.5搜集資料；2、2015.1.6-1.10電路設計；3、2015.1.10-1.12完成設計報告并提交指導教師：張小娟教研室主任：31目錄一：摘要二：PID控制的基本原理2.1PID控制的基本原理2.2PID控制具有以下優(yōu)點2.3控制方式三：simulink介紹3.1SIMULINK的模塊庫介紹3.2SIMULINK簡單模型的建立3.3Simulink模塊庫簡介四：設計步驟4.1系統(tǒng)主要技術指標4.2PID參數設定說明4.3儀表應用與部驟框圖五：PID參數整定5.1PID經典控制
3、分析5.2控制系統(tǒng)參數整定的基本要求31一：摘要隨著電子技術的不斷發(fā)展，水溫控制系統(tǒng)設計的方法越來越多也越來越完善，溫度控制是無論是在工業(yè)生產過程中,還是在日常生活中都起著非常重要的作用,特別是在城市集中供暖，學校等人口密集地方的供暖和熱水供應方面都有廣泛應用。然而，過低的溫度或過高的溫度都會使水資源失去應有的作用,從而造成水資源的巨大浪費.特別是在當前全球水資源極度缺乏的情況下,我們更應該掌握好對水溫的控制,把身邊的水資源好好地利用起來。在現代冶金,石油,化工及電力生產過程中,溫度是極為重要而又普遍的熱工參數之一.在環(huán)境
4、惡劣或溫度較高等場合下,為了保證生產過程正常安全地進行,提高產品的質量和數量,以及減輕工人的勞動強度,節(jié)約能源,要求對加鍋爐水溫進行測,顯示,控制,使之達到工藝標準,以單片機為核心設計的爐溫控制系統(tǒng),可以同時采集多個數據,并將數據通過通訊口送至上位機進行顯示和控制.那么無論是哪種控制,我們都希望水溫控制系統(tǒng)能夠有很高的精確度(起碼是在滿足我們要求的范圍內),幫助我們實現我們想要的控制,解決身邊的問題.隨著電子而當行業(yè)的迅猛發(fā)展,計算機技術和傳感器技術的不斷改進,而且計算機和傳感器的價格也日益降低,可靠性逐步提高,用信息技術
5、來實現水溫控制并提高控制的精確度不僅是可以達到的而且是容易實現的.用高新技術來31解決工業(yè)生產問題,排除生活用水問題實施對水溫的控制已成為我們電子行業(yè)的任務,以此來加強工業(yè)化建設,提高人民的生活水平。溫度控制是無論是在工業(yè)生產過程中,還是在日常生活中都起著非常重要的作用,特別是在城市集中供暖，學校等人口密集地方的供暖和熱水供應方面都有廣泛應用。無論在熱水溫度的要求方面還是出于安全考慮，鍋爐中必須要有水溫控制，而水溫控制在工業(yè)及日常生活中應用廣泛,分類較多,不同水溫控制系統(tǒng)的控制方法也不盡相同,其中以PID控制法最為常見.然
6、而,單純的PID算法無法適應不同的溫度環(huán)境,在某個特定場合運行性能非常良好的溫度控制器,到了新環(huán)境往往無法很好勝任,甚至使系統(tǒng)變得不穩(wěn)定,需要重新改變PID調節(jié)參數值以取得最佳的性能。二：PID控制的基本原理2.1PID控制的基本原理：PID控制概述當今的自動控制技術絕大部分是基于反饋概念的。反饋理論包括三個基本素：測量、比較和執(zhí)行。測量關心的是變量，并與期望值相比較，以此誤差來糾正和控制系統(tǒng)的響應。在工業(yè)過程控制中95%以上的控制回路都具有PID結構，而且許多高級控制都是以PID控制為基礎的。31PID控制器由比例單元（
7、P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。Gs=KP+K1S+KDS2.2PID控制的優(yōu)點與不足：（1）原理簡單，使用方便，PID參數KP、KI和KD可以根據過程動態(tài)特性變化，PID參數就可以重新進行調整與設定。（2）適應性強，按PID控制規(guī)律進行工作的控制器早已商品化，即使目前最新式的過程控制計算機，其基本控制功能也仍然是PID控制。PID應用范圍廣，雖然很多工業(yè)過程是非線性或時變的，但通過適當簡化，也可以將其變成基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)，就可以進行PID控制了。（3）魯棒性強，即其控制品質對被控對象特性的變
8、化不太敏感。但不可否認PID也有其固有的缺點。PID在控制非線性、時變、偶合及參數和結構不缺點的復雜過程時，效果不是太好；最主要的是：如果PID控制器不能控制復雜過程，無論怎么調參數作用都不大。在科學技術尤其是計算機技術迅速發(fā)展的今天，雖然涌現出了許多新的控制方法，但PID仍因其自身的優(yōu)點而得到了最廣泛
