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计算机模拟控制系统建模设计.doc

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计算机模拟控制系统建模设计.doc

沈阳理工大学0803010319王利伟11绪论11计算机控制系统计算机控制系统是在自动化控制技术和计算机技术的飞速发展的基础上产生的,20世纪50年代中期,经典控制理论已经发展成熟,并在不少工程技术领域得到了成功的应用。随着复杂系统的设计和复杂控制规律的实现上很难满足更高的要求。现代控制理论的发展为自动控制系统的分析、设计与综合增添了理论基础,而计算机技术的发展为新型控制方法的实现提供了非常有效的手段,两者的结合极大的推动了自动控制技术的发展。进而计算机控制系统广泛的应用于工厂生产,逐渐融入于生产中,各类大型工厂均离不开计算机控制系统。111系统的分类按系统性能分线性系统和非线性系统;连续系统和离散系统;定常系统和时变系统;确定系统和不确定系统。1、线性连续系统用线性微分方程式来描述,如果微分方程的系数为常数,则为定常系统;如果系数随时间而变化,则为时变系统。今后我们所讨论的系统主要以线性定常连续系统为主。2、线性定常离散系统离散系统指系统的某处或多处的信号为脉冲序列或数码形式。这类系统用差分方程来描述。3、非线性系统系统中有一个元部件的输入输出特性为非线性的系统。112系统的数学模型在线性系统理论中,一般常用的数学模型形式有传递函数模型(系统的外部模型)、状态方程模型(系统的内部模型)、零极点增益模型和部分分式模型等。这些模型之间都有着内在的联系,可以相互进行转换。12计算机模拟控制系统模拟控制系统由给定输入、模糊控制器、控制对象、检测变送装置、反馈信号与给定输入的相加环节等组成。模拟控制系统的各处均为连续信号,在模拟系统中,给定值与反馈值经过比较器比较产生偏差,控制器对偏差进行调节计算,产生控制信号驱动执行机构,从而被控参数的值达到预期值。其典型结构如下图所示沈阳理工大学0803010319王利伟2给定值被控参数控制器执行器被控对象反馈值监测装置13数学模型及其建立方法131数学模型的表达形式与对模型的要求从最广泛的意义上说,数学模型是事物行为规律的数学描述。根据所描述的是事物在稳态下的行为规律还是在动态下的,数学模型有静态模型和动态模型之分。一般来说,静态模型较易得到,动态特性往往成为建模的关键所在。1建立数学模型的目的(1)制定优化的操作方案(2)制定控制系统的设计方案,利用数学模型进行仿真研究(3)进行控制系统调试和控制器参数的整定(4)设计工业过程的故障

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