过程控制系统课程设计题目和要求（2021-2022年）- 自动化专业资料.doc

简介：
这份文档包含了自动化专业学生在2021至2022学年的《过程控制系统》课程设计的相关题目与具体要求，旨在指导学生的项目实践。 本资料是关于过程控制系统课程设计的一份专题，涵盖了2021至2022年度自动化专业学生的任务，主要利用MATLAB软件进行仿真。设计题目包括四个部分，旨在训练学生运用辨识方法建立数学模型、设计控制系统、选择控制仪表以及进行系统仿真与参数整定的能力。 一、**精馏塔内温度控制系统** - 学生需基于提供的阶跃响应数据，为一个超调量为25%的无差控制系统设计方案。首先需要通过实验数据用辨识方法建立对象数学模型；然后根据该模型设计合适的控制策略（如PID控制），选择相应的控制仪表，并在MATLAB中进行仿真与参数调整，确保系统性能指标达标。 二、**锅炉汽包液位控制系统** - 类似于精馏塔题目，学生需处理锅炉汽包液位的阶跃响应数据，建立对象数学模型并设计无差控制系统。同样要求超调量为25%。整个过程中除了建模和控制策略的设计外还需考虑实际应用中的仪表选择，并进行仿真验证。 三、**加热炉出口温度控制系统** - 此题目涉及加热炉的温度调节，学生需分析3%的温度调节阀变化产生的响应，构建数学模型并设计出满足25%超调量的无差控制策略。同时需要选择合适的控制设备并通过MATLAB进行仿真优化参数。 四、**锅炉进水流量控制系统** - 针对锅炉进水流量的矩形脉冲响应，学生需从实验数据中推导数学模型并设计控制方案，在10%阶跃响应下确保系统超调量不超过25%，同样需要确定仪表选择并通过仿真验证。 五、**液位对象控制系统** - 最后一部分要求学生处理液位对象在20%阶跃扰动下的响应数据，设计一个满足25%超调量的无差控制策略。这包括建模、控制设计、仪表选择和仿真的整个流程。 答辩阶段按照长学号分组进行，展示仿真程序并提交详细的课程设计报告。学生需解释设计理念，并展示系统的运行效果以确保所有关键性能指标得以实现。通过这样的课程设计，学生们能够深入理解过程控制系统理论与实践，掌握MATLAB在控制工程中的应用以及控制系统的设计优化全过程。