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自动控制原理--温箱控制系统的设计及实物调试.doc

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自动控制原理--温箱控制系统的设计及实物调试.doc

南京工程学院课程设计说明书论文题目温箱温度控制系统的设计及实物调试课程名称自动控制原理院系电力工程学院专业电力系统及其自动化班级电力083学生姓名张乡农学号206081245同组成员周沫、朱建、张铃灵设计地点工程实践中心8栋317指导教师朱建忠设计起止时间11年5月30日至11年6月2日2目录课程设计任务书1.课程设计任务书31.1课程设计的目的41.2课程设计的题目及要求41.3课程设计的任务及要求51.4主要参考文献51.5学时分配61.6成绩考核办法6温箱温度控制系统的设计及实物调试1.温箱温度控制系统的设计71.1软件仿真单元71.1.1温箱实验说明71.1.2MATLAB仿真温箱实验设计81.1.3仿真分析92.温箱温度控制系统的实物调试122.1硬件调试单元122.1.1实验设备及仪器122.1.2设计原理122.1.3设计内容及步骤13PID校正13在P环节下温箱控制闭环13在I环节下温箱控制闭环15在PI环节下温箱控制闭环163.设计心得184.参考文献193南京工程学院课程设计任务书课程名称自动控制原理院(系、部、中心)电力工程学院专业电力系统及其自动化班级电力083姓名张乡农学号206081245起止日期2011.5.30至2011.6.2指导教师朱建忠41.课程设计应达到的目的1、通过温箱温度闭环仿真及实物调试熟悉课程设计的基本流程2、掌握控制系统的数学建模3、掌握控制系统性能的根轨迹分析或时域特性分析4、掌握频率法校正或根轨迹法校正5、能够根据性能指标,设计控制系统,并完成相应实验验证系统的设计和实验操作6、学会用MATLAB进行基本仿真。2.课程设计题目及要求设计要求1.分析系统的工作原理,进行系统总体设计。2.构成开环系统,并分析器动态响应。3.测出各环节的放大倍数及其时间常数。4.对系统进行扰动分析。5.比较开环时和闭环时的动态响应。6.分析温度闭环无差系统的动态性能,并测其动态性能指标和提出改善系统动态性能的方法,使得系统动态性能指标满足σ≤10,pt<0.1秒,静态误差小于2。7.采用某种校正方式实现系统的稳定控制。8.对本课程设计提出新设想和新建议。53.课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕课程设计任务(1)复习有关教材、到图书馆查找有关资料,了解温箱温度控制系统的工作原理。(2)总体方案的构思根据设计的要求和条件进行认真分析与研究,找出关键问题。广开思路,利用已有的各种理论知识,提出尽可能多的方案,作出合理的选择。画出其原理框图。(3)总体方案的确定可从频域法、跟轨迹法分析系统,并确定采用何种控制策略,调整控制参数。(4)系统实现搭建系统上的硬件电路,实现开环控制,记录实验数据。引入闭环控制,将设计好的控制策略实现其中,根据实际响应效果调整参数直至最优,并记录数据4.主要参考文献1、薛定宇.反馈控制系统设计与分析.北京清华大学出版社,2000.2、飞思科技产品研发中心.MATLAB7辅助控制系统设计与仿真.北京电子工业出版社,2005.3、胡寿松.自动控制原理.4版.北京科学技术出版社,2001.4、白继平,徐德辉.基于MATLAB下的PID控制仿真【J】.中国航海,2004(4)7780.5、徐亚飞,刘官敏,高国章等.温箱温度PID与预测控制J.武汉理工大学学报.2004.828554557.65.课程设计进度安排起止日期工作内容5月30日5月30日上午5月30日下午5月31日6月1日(上午)6月1日(下午)6月2日(上午)6月2日(下午)认识系统构成和原理分析数学建模控制策略研究和仿真实物接线和调试撰写设计说明书、设计计算书及资料整理撰写设计说明书、设计计算书及资料整理答辩6.成绩考核办法1、考核方法平时表现,设计成果,答辩表现。2、成绩评定平时表现30,设计成果40,答辩表现30。教研室审查意见教研室主任签字年月日院(系、部、中心)意见主管领导签字年月日7温箱模型说明设计题目温箱控制系统设计及实物调试设计目的1.加强对随动控制系统的认识,掌握工程设计的方法。2.通过对随动系统的单元,部件及系统的调试,提高实际技能,培养分析问题解决问题的能力。3.掌握应用计算机对系统进行仿真的方法。4.培养编制技术总结报告的能力。设计设备1、ACCCⅠ型自动控制理论及计算机控制技术实验装置2、数字式万用表3、示波器4、MATLAB软件设计任务1.复习相关资料,到图书馆查找有关资料,了解温箱温度控制系统的工作原理。2.总体方案的构思根据设计的要求和条件进行摁镇分析和研究,找出关键问题。广开思路,利用已有的各种理论知识,提出尽可能多的方案,作出合理的选择。画出其原理框图。3.总体方案的确定可从频域法,根轨迹法分析系统,并确定采用何种控制策略,调整控制参数。4.系统实现搭建系统上的硬件电路,实现开环控制,记录实验数据。引入闭环控制,将设计好的控制策略实现其中,根据实际响应效果调整参数直至最优,并记录数据。

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