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過程控制工程課程設計報告

設計題目：微分先行控制系統

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目錄

一、微分先行系統控制仿真簡介………………………………2

二、微分先行控制仿真實例……………………………………2

三、微分先行控制仿真步驟及MA怎么種土豆 TLAB仿真圖………………3

四、實驗分析……………………………………………………9

五、實驗心得……………………………………………………9

六、參考文獻……………………………………………………10

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一、微分先行系統控制仿真簡介

在PID控制規律中,微分作用具有超前調節領導新年致辭 特點。在對大時延過

程控制時,應突出PID調節器中的微分作用。微分先行PID調節器與

普通的PID調節器相比,創意旅游 能提高控制速度,減小超調量,較大程度提高

時延過程控制品質。所以PID控制器中采用微分先行控制是一種簡單

易行的方案。在PID控制器中,微分是按偏差變化速度提供控制作用,

它對克服超調現象能起較大作用。

二、微分先行控制實例

微分先行控制綜合仿真實例，才有微分先行控制方法對恒溫溫箱

的恒溫過程進行控制。其中，輸入量為燃油量，輸出量為溫度。

設系統屬性模型為：

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42

41

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則微分現象控制系統的方框圖為9-2所示。為了對吧，圖9-1列出來

采用串聯PID策略時的控制系統方框圖。

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圖9-2

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1

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圖9-1

三、微分先行控制仿真步驟及MATLAB仿真圖

參數設定

此處采用穩定邊界發整定系統，并先借常規PID形式進行，然

后再利用常規PID與現在所用PID形式之間的關系，將常規PID形式

轉化為當前所用的形式，從而實現控制系統參數設定。

采用常規PID形式時，控制系統的Simulink仿真框圖如圖9-3

所示。

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圖9-3

先令0

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K

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D

K

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，調整P

K

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是系統等振蕩，即系統臨界穩定狀

態。得到如圖9-4的MATLAB仿真圖

圖9-4

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采用串聯PID方式時，系統階躍分析的Simulink框圖如圖9-5拉吊突擊

圖9-5

PID模塊方框圖

KD模塊方框圖

由9-5的圖可以得出MATLAB仿真圖9鼻子兩側 -6

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圖9-6

采用微分先行控制方式時，系統階躍分析Simulink方框圖如圖

9-7

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圖9-7

由圖9-7得到MATLAB仿真圖9-8

圖9-8

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其次，根據參數整定結果對圖9-7所示微分先行控制系統加入干

擾，得出Simulink仿真方框圖9-10

圖9-10

由圖9-10得出MATLAB仿真圖9-11

圖9-11

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四、實驗分析

對比圖9-8和圖9-11可知，雖然采用的參數完全相同，單微分

先行的控制系統的響應波動幅度較小，說明去穩定品質明顯優于串聯

PID控制的穩定品質。但這兩種控制方法的響應速度基本相同，切均

有明顯滯后。

五、心得體會

課程設計是培養學生綜合能力的一個機會，是對學生能力的一次

考驗，是對學生理論聯系實際能力的挑戰。隨著科學技術發展的日新

月異，過程控制已經成為當今計算機應用中空前活躍的領域，生活中

也無處不在。

通過這次微分先行控制系統仿真課程設計，使我感慨頗多。在兩

個星期的時間里遇到了許多困難，也學到了很多東西。同時不僅鞏固

了以前的過程控制知識，還學到了很多書本外的知識。懂得了理論聯

系實際的重要性，只有理論知識是遠遠不夠的北京市101中學 ，只有博雷家書讀書筆記 把理論運用到實

際中去才能從理論中得出結論，才能去服務社會。另外這次課設也讓

我學習了如何用MATLAB仿真，如何讓理論通過仿真去檢驗其正確性。

最重要的是學會了遇到問題如何處理的方法。這對我將來的學習和工

作都會有莫大的幫助。

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六、參考文獻

1、方康玲．過程控制系統．武漢：武漢理工大學出版社，2002年

2、王再英.過程控制系統與儀表.北京：機械工業出版社，2006年

3、侯志林．過程控制與自動化儀表．北京：機械工業出版社，1999

年

4、潘立登．過程控制水英語 技術原理與應用．北京：中國電力出版社，2007年

5、金以慧．過程控制．北京：清華大學出版社，1993年