單回路和串級(jí)控制系統(tǒng)仿真研究

1、綜合性設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)報(bào)告系別：化機(jī)系 班級(jí)：2010自動(dòng)化（1）班2013 2014學(xué)年第1學(xué)期學(xué)號(hào)1020301005 姓名張曼麗指導(dǎo)教師王淑欽課程名稱綜合性設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱單回路和串級(jí)控制系統(tǒng)仿真研究實(shí)驗(yàn)類型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)青海大學(xué)化工學(xué)院化工機(jī)械系實(shí)驗(yàn)時(shí)間2013.12.162013.12.27實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（簡(jiǎn)述）實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：1. 查閱資料確定對(duì)象特性，分析對(duì)象模型特性，對(duì)象模型中應(yīng)含有主對(duì)象、副對(duì)象。2. 利用MATLAB simulink建立單回路控制系統(tǒng)，并利用所學(xué)過(guò)的控制參數(shù)整定知 識(shí)進(jìn)行P、I、D控制參數(shù)整定，完成單回路控制系統(tǒng)仿真3. 設(shè)計(jì)串級(jí)控制系統(tǒng)，利用 MATLAB si

2、mulink建立串級(jí)控制系統(tǒng)，選取主副控制 器控制規(guī)律，對(duì)主副控制器進(jìn)行控制參數(shù)整定，完成串級(jí)控制系統(tǒng)仿真4. 對(duì)分別做出的單回路控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線和串級(jí)控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線進(jìn)行比較，討 論比較分析結(jié)果，利用所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論單回路和串級(jí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。有人形容高爾夫的18洞就好像人生，障礙重重，坎坷不斷。然而一旦踏上了球場(chǎng)，你就必須集中注意力，獨(dú)立面對(duì)比賽中可能岀現(xiàn)的各種困難，并且承擔(dān)一切后果。也許，常常還會(huì)遇到這樣的情況：你剛剛還在為抓到一個(gè)小鳥(niǎo)球而歡呼雀躍，下一刻大風(fēng)就把小白球吹跑了；或者你才在上一個(gè)洞吞了柏忌，下一個(gè)洞你就為抓了老鷹而興奮不已。有人形容高爾夫的18洞就好像人生，障礙重重

3、，坎坷不斷。然而一旦踏上了球場(chǎng)，你就必須集中注意力，獨(dú)立面對(duì)比賽中可能岀現(xiàn)的各種困難，并且承擔(dān)一切后果。也許，常常還會(huì)遇到這樣的情況：你剛剛還在為抓到一個(gè)小鳥(niǎo)球而歡呼雀躍，下一刻大風(fēng)就把小白球吹跑了；或者你才在上一個(gè)洞吞了柏忌，下一個(gè)洞你就為抓了老鷹而興奮不已。設(shè)計(jì)思路：（設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方案及流程等）溫度單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)選擇氧化爐溫度作為被控變量，選擇氨氣流量作為操縱變量。最大偏差為10C（手動(dòng)時(shí)最大偏差2030 C）,偏差較大的原因是，溫度單回路 調(diào)節(jié)系統(tǒng)雖包括了全部擾動(dòng)，但調(diào)節(jié)通道滯后大，對(duì)于氨氣總管壓力和流量的頻繁變 化，不能及時(shí)克服。即被控過(guò)程的滯后大，時(shí)間常數(shù)大，溫度控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)

4、不 佳。單回路控制系統(tǒng)方塊圖關(guān)于單回路參數(shù)整定控制規(guī)律調(diào)節(jié)器參數(shù)5TiTdP2dPI2.20.85 TkPID1.67 00.5 TkTi氨氣流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)工藝提供氨氣流量變化1%氧化爐溫度變化64 C，設(shè)計(jì)氨氣流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)能迅 速克服氨氣流量的干擾，這樣把氨氣流量變化克服在影響反應(yīng)溫度前， 偏差仍8 C 這是因?yàn)檠趸癄t還存在其他干擾：如空氣量，觸煤老化等問(wèn)題。串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（溫度為主參數(shù)）由溫度調(diào)節(jié)器決定氨氣的需要量，氨氣的需要量是由流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)決定的，即而歡呼雀躍，下一刻大風(fēng)就把小白球吹跑了；或者你才在上一個(gè)洞吞了柏忌，下一個(gè)洞你就為抓了老鷹而興奮不已。流量調(diào)節(jié)器的給定值由溫度調(diào)節(jié)器的需要來(lái)

5、決定：（i）變還是不變（ii）變化多少（込）朝哪個(gè)方向變。因此出現(xiàn)了反應(yīng)溫度信號(hào)自動(dòng)地校正流量調(diào)節(jié)器給定值的 方案，即串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（如圖2所示）。爐溫為主被控變量，氨氣流量為副被控變量，氨氣流量為操縱變量組成串級(jí)控制。 該控制方案以爐溫作為主被控變量，抓住了生產(chǎn)過(guò)程的主要矛盾；通過(guò)副被控變量組 成的副回路，能夠及時(shí)克服氨氣流量和壓力的波動(dòng)，大大削弱了它們的波動(dòng)對(duì)爐溫的 影響。氧北爐只有憑借毅力，堅(jiān)持到底，才有可能成為最后的贏家。這些磨練與考驗(yàn)使成長(zhǎng)中的青少年受益匪淺。在種種歷練之后，他們可以學(xué)會(huì)如何獨(dú)立處理問(wèn)題；如何調(diào)節(jié)情緒與心境，直面挫折，抵御壓力；如何保持積極進(jìn)取的心態(tài)去應(yīng)對(duì)每一次挑戰(zhàn)。往

6、往有著超越年齡的成熟與自信，獨(dú)立性和處理問(wèn)題的能力都比較強(qiáng)。串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理圖Ge 嗣 *串級(jí)控制系統(tǒng)方塊圖而歡呼雀躍，下一刻大風(fēng)就把小白球吹跑了；或者你才在上一個(gè)洞吞了柏忌，下一個(gè)洞你就為抓了老鷹而興奮不已。關(guān)鍵技術(shù)分析:實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（包括主要步驟、成果介紹、代碼分析、實(shí)驗(yàn)分析等） 而歡呼雀躍，下一刻大風(fēng)就把小白球吹跑了；或者你才在上一個(gè)洞吞了柏忌，下一個(gè)洞你就為抓了老鷹而興奮不已。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：串級(jí)控制系統(tǒng)改善了被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率，具有較強(qiáng)的 抗擾動(dòng)能力，具有一定的自適應(yīng)能力，能夠準(zhǔn)確及時(shí)地對(duì)系統(tǒng)的一次擾動(dòng)和二次擾動(dòng) 進(jìn)行校正。學(xué)生簽名：年 月 日而歡呼雀躍，下一刻大風(fēng)就把小白球吹跑了；或者你