自动控制系统设计自动控制系统原理课程设计.doc
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1、word自动控制原理课程设计本课程设计的目的着重于自动控制根本原理与设计方法的综合实际应用。主要容包括:古典自动控制理论PID设计、现代控制理论状态观测器的设计、自动控制MATLAB仿真。通过本课程设计的实践,掌握自动控制理论工程设计的根本方法和工具。1 容某生产过程设备如图1所示,由液容为C1和C2的两个液箱组成,图中Q为稳态液体流量,为液箱A输入水流量对稳态值的微小变化,为液箱A到液箱B流量对稳态值的微小变化,为液箱B输出水流量对稳态值的微小变化,为液箱A的液位稳态值,为液箱A液面高度对其稳态值的微小变化,为液箱B的液位稳态值,为液箱B液面高度对其稳态值的微小变化,分别为A,B两液槽的出水
2、管液阻。设为调节阀开度。液箱A液位不可直接测量但可观,液箱B液位可直接测量。图1 某生产过程示意图要求1. 建立上述系统的数学模型;2. 对模型特性进展分析,时域指标计算,绘出bode,乃示图,阶跃反响曲线 3. 对B容器的液位分别设计:P,PI,PD,PID控制器进展控制;4. 对原系统进展极点配置,将极点配置在1j和1j;极点可以不一样5. 设计一观测器,对液箱A的液位进展观测此处可以不带极点配置;6. 如果要实现液位h2的控制,可采用什么方法,怎么更加有效?试之。用MATLAB对上述设计分别进展仿真。提示:流量Q=液位h/液阻R,液箱的液容为液箱的横断面积,液阻R=液面差变化/流量变化。
3、2双容液位对象的数学模型的建立与MATLAB仿真过程一、对系统数学建模Error! No bookmark name given.如图一所示,被控参数的动态方程可由下面几个关系式导出:液箱A:液箱B:消去中间变量,可得:式中,两液槽的容量系数两液槽的出水端阻力第一个容积的时间常数第二个容积的时间常数_双容对象的放大系数其传递函数为:二对模型特性进展分析,绘出bode,奈氏图,阶跃反响曲线当输入为阶跃响应时的Matlab仿真:令T1=T2=6;K=1单位阶跃响应的MATLAB程序:num1=1;den1=36121;G1=tf(num1,den1);figure(1);step(G1);xlab
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