MATLAB实习报告
12页1、电气信息工程学院 计算机仿真课程实习报告课题名称:基于MATLAB的过程控制系统的设计专 业: 自动化 姓 名: 曾 涛 班级学号: 08级1班33号 指导教师: 刘英晖 成 绩: 二一一年六月二十四日 目录1 MATLAB简介11.1 MATLAB的特点11.2 MATLAB的功能11.3 MATLAB语言的优点22 计算机仿真课程实习的目的23 过程控制系统的设计23.1 过程控制系统的性能分析23.2 PID控制器的设计33.2.1 PID控制器的基本原理33.2.2 PID控制器参数的整定53.2.3 仿真及结果分析73.3 Smith预估补偿器的设计83.3.1 Smith预估补偿器的基本原理83.3.2 仿真及结果分析84 计算机仿真课程实习的心得体会95 参考文献101 MATLAB简介MATLAB是美国math works公司推出的一个高性能的数值计算和可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境。 MATLAB的推出得到了各个领域的广泛关注,其强大的扩展功能为各个领域的应用提供了基础。由各个领域的专家学者相继推出了
2、MATLAB工具箱,其中控制类的主要有信号处理、控制系统、神经网络、图像处理等。借助MATLAB的这些工具箱,人们可直观、方便地进行分析、计算及设计工作,从而大大节省了时间,并能很快地设计出更多的解决方案来确保未来更多的技术需要。MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。20世纪七十年代后期时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机,为学生设计了用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。经几年的校际流传,在Little的推动下,由Little、Moler、Steve Bangert合作,于1984年成立MathWorks公司,并把MATLAB正式推向市场。1.1 MATLAB的特点功能强大的数值运算语言简洁紧凑先进的资料视觉化功能 开放及可延伸的架构丰富的程式工具箱移植性和开放性好语句简单,内涵丰富高效方便的矩阵和数组运算方便的绘图功能1.2 MATLAB的功能MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与
3、通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。1.3 MATLAB语言的优点用MATLAB编程运算与人进行科学计算思路和表达方式一样,所以用MATLAB进行运算和在草稿纸上演算数学题一样方便。MATLAB既像一种万能的,科学的数学运算“演算纸”,又像一种万能的计算器一样方便快捷。MATLAB大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求,即使用户不懂C或FORTRAN这样的程序设计语言,也可使用MATLAB轻易地再现C或FORTRAN语言几乎全部的功能,从而设计出功能强大,界面好,稳定可靠的程序,编程效率和计算效率极高。2 计算机仿真课程实习的目的(1)、熟悉MATLAB语言的使用,学习并掌握程序的编写和调试过程。(2)、采用MATLAB完成控制系统的建立、分析和设计仿真,了解和掌握MATlAB对控制系统的分析和设计的原理。3 过程控制系统的设计3.1 过程控制系统的性能分析 原系统simulink仿真模型框图: 图3-1 图3-2延迟环节对系统性能的影响:当过程控制系统存在大纯延迟环节时,会使系统的闭环特征方程式包含纯延迟因子,这就必然导致系统的稳定性降低。特别是,当延迟时
4、间足够长时,还可能造成系统的不稳定。 结论:由图象可知,原系统超调量较大,调节时间长,稳定性较差,需要通过设计使系统响应更加迅速。3.2 PID控制器的设计3.2.1 PID控制器的基本原理PID 控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同,PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值,这样可以使系统更加准确,更加稳定。可以通过数学的方法证明,在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下,一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。PID是以它的三种纠正算法而命名的。这三种算法都是用加法调整被控制的数值。而实际上这些加法运算大部分变成了减法运算因为被加数总是负值。这三种算法是:比例环节- 来控制当前,误差值和一个负常数P(表示比例)相乘,然后和预定的值相加。P只是在控制器的输出和系统的误差成比例的时候成立。这种控制器输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系。比如说,一个电热器的控制器的比例尺范围是10C,它的
《MATLAB实习报告》由会员新**分享,可在线阅读,更多相关《MATLAB实习报告》请在金锄头文库上搜索。
我国计算机四级数据库考试复习资料
七年级科学下册第4章地球与宇宙第7节探究宇宙作业设计新版浙教版
六年级英语优化答案
XXXX年经济责任制考核(定稿)
叉车活塞连杆组的快速更换技巧
集装箱冷冻机组项目资金申请报告写作模板代写
2012年必备人力资源历年考试试题及答案
一年一度植树节策划方案借鉴
中班亲子绘本阅读:猜猜我有多爱你(亲子绘本阅读)
2023年土建专业的自荐书
班主任教学管理学期工作总结范文
商务部年度总结
锌及其化合物及其化合物
转正申请书模板汇编9篇
江苏师范大学城规班校先进班集体申报汇报材料
第二单元复习资料
项目管理成熟度模型(1)
大自然的声音-仿写
大一第一学期工作总结及第二学期计划
不能出席会议请假条
2022-10-13 4页
2023-02-21 13页
2023-05-24 3页
2023-06-02 7页
2023-08-31 3页
2023-04-11 23页
2022-12-10 1页
2023-06-30 8页
2023-09-22 7页
2023-11-30 25页