串级控制系统研究 仿真

本科学生毕业论文

2011年5月20日

论文题目：

串级控制系统研究学院：

电子工程学院年级：

2007级专业：

自动化姓名：

陈曦学号：

20075199指导教师：

赵建华

摘要

随着现代工业生产过程向着大型、连续和强化方向发展，对控制系统的控制品质提出了日益增长的要求。在这种情况下，简单的单回路控制已经难以满足一些复杂的控制要求。串级控制系统是过程控制中的一种多回路控制系统，是为了提高单回路控制系统的控制效果而提出来的一种控制方案。串级控制系统把两个单回路控制系统以一定的结构形式串联在一起，它不仅具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。串级控制系统采用了两个调节器，因此它的调节器的参数整定更复杂一些。

本论文论述了一个液位——流量串级控制系统的设计方法和步骤，介绍了它的参数整定方法。在此过程中，介绍了对液位和流量进行检测和转换的常用元件，应用阶跃响应曲线推导了广义对象的传递函数，简单地论述了串级控制系统的优点，讨论了它对控制效果的改善作用，并使用仿真软件对该系统进行了仿真。

关键词

串级控制系统；液位；流量；仿真

Abstract

Along with the modern industry production process to large-scale,continuously is developing with the strengthened direction,proposed to the control system control quality day by day grows request.In this kind of situation,the simple single return route control already with difficulty satisfied some complex control requests.The cascade control system is in the process control more than one kind of return routes control system,is for enhance one kind of control plan which the single return route control system the control effect proposes.The cascade control system two single return routes control system by the certain structural style connects in together,it not only has the single return route control system the complete function,moreover also has many single return routes control system no merit.The cascade control system has used two regulators,therefore it is more complex to set its regulator parameter.

The present paper elaborated a fluid position—current capacity cascade control system design method and the step,introduced its parameter set method.In this process,introduced carries on the examination and the transformation commonly used part to the fluid position and the current capacity,has inferred the generalized object transfer function using the step leap response curve,simply elaborated the cascade control system merit,discussed it to control the effect the improvement function,and use simulation software has carried on the simulation to this system.

Key words

Cascade control system;fluid position;current capacity;simulation

目录

摘要..........................................................................................................................................I Abstract....................................................................................................................................II

前言 (1)

第一章概述 (2)

1.1论文课题研究的意义 (2)

1.2论文的目的 (2)

第二章总体方案的设计 (3)

2.1串级控制系统在实际应用中的重要意义 (3)

2.1.1串级系统的基本概念和组成结构 (3)

2.1.2串级调节系统的特点和效果分析 (4)

2.2本控制系统的总体方框图及控制过程 (4)

2.2.1被控对象的分析 (4)

2.2.2转换元件的选择、性能参数 (7)

2.2.3执行元件的选择、性能参数 (9)

2.2.4测试广义对象的响应曲线并辨识其传递函数 (10)

第三章控制系统的性能分析 (14)

3.1基本控制系统的方框图 (14)

3.2未加校正装置的闭环控制系统的方框图 (14)

3.3未加校正的控制系统的仿真计算 (15)

3.4控制规律的选择 (15)

3.5MATLAB仿真软件选择控制规律的参数 (16)

结论 (18)

参考文献 (19)

致谢 (20)