基于matlab的自动控制系统仿真

合肥师范学院2012届本科生毕业论文(设计)

基于MATLAB的自动控制系统时域频域分析与仿真

摘 要

自动控制系统就是在无人直接操作或干预的条件下，通过控制装置使控制对象自动的按照给定的规律运行，使被控量按照给定的规律去变化的系统。在现代工业生产中，自动控制系统已经遍布每一个角落，对于线性时不变控制系统，可以通过时域、频域分析法来分析系统的性能，但是对于多输入多输出的控制系统，时域、频域分析已经无能为力，鉴于这样的控制系统，可以通过线性系统的状态空间分析法来分析。本文针对自动控制系统的设计很大程度上还依赖于实际系统的反复实验，结合具体的实例,介绍了利用先进的MATLAB软件对自动控制系统进行时域、频域分析与仿真和线性系统状态空间分析的方法，通过快速直观的仿真和分析达到自动控制系统的优化。

关键词:MATLAB 自动控制系统 时域 频域 状态空间

I

合肥师范学院2012届本科生毕业论文(设计)

ABSTRACT

Automatic control system makes object operate according to a certain law automatically to let the controlled quanti

第八节 楼宇自动控制系统

目 录

第八节 楼宇自动控制系统 ................................................. 3

8.1概述 ............................................................. 3

8.1.1 系统描述 ................................................... 3 8.1.2 设计范围 ................................................... 3 8.1.3 设计目标 ................................................... 4 8.1.4 设计原则 ................................................... 5 8.1.5 设计依据 ................................................... 6 8.2 系统介绍 ...........................................

基于PLC的水位自动控制系统

摘要

目前，大量的高位生活用水和工作用水逐渐增多。因此，不少单位自建水塔储水来解决高层楼房的用水问题。最初，大多用人工进行控制，由于人工无法每时每刻对水位进行准确的定位监测，很难准确控制水泵的起停。要么水泵关停过早，造成水塔缺水；要么关停过晚，造成水塔溢出，浪费水资源，给用户造成不便。利用人工控制水位会造成供水时有时无的不稳定供水情况。后来，使用水位控制装置使供水状况有了改变，但常使用浮标或机械水位控制装置，由于机械装置的故障多，可靠性差，给维修带来很大的麻烦。因此为更好的保证供水的稳定性和可靠性，传统的供水控制方法已难以满足现在的要求。

本文采用的是西门子S7-200PLC可编程控制器作为水塔水位自动控制系统核心，对水塔水位自动控制系统的功能性进行了需求分析。主要实现方法是通过传感器检测水塔的实际水位，将水位具体信息传至PLC构成的控制模块，来控制水泵电机的动作，同时显示水位具体信息，若水位低于或高于某个设定值时，就会发出危险报警的信号，最终实现对水塔水位的自动。

关键词：水位自动控制、西门子S7-200PLC、水泵、传感器

Abstract

At present, a large number of high

第1章 概述 ................................................................................................................................... 1 第2章 停车场控制系统硬件设计 ............................................................................................... 2

2.1 可编程控制器PLC的选型 ............................................................................................ 2 第4章 停车场控制系统软件设计 ............................................................................................... 7

【摘要】随着汽车产业的发展，人们对车库的需求量日益增长。智能车库将是信息社会最重要的基础

概述

厚度自动控制系统(AGC),是英国钢铁协会于20世纪40年代末50年代初发明的,该方法称之谓BIRAAGC。之后日本、德国、美国等发明了测厚计型AGC,称之谓GMAGC。BISRAAGC控制模型中只有轧机参数M,没有轧件参数Q,从理论上讲是不完备的。采用传统轧制力预报模型计算,最大偏差多在20%以上,所以传统的常规的数学模型不能提供足够精确的近似值。即使采用自适应技术,利用实测数据重新计算模型参数,但由于模型本身结构的限制,也难于适应实际生产过程。

随着钢铁产品应用的增多,对钢铁板带产品的规格和质量都提出了更高要求,而轧制设备的自动化控制水平是关键,它的性能影响产品的精度和生产率。现代化轧机的水平主要体现在高速、高效、高精度等方面,厚度精度是板材最重要的技术指标。根据要求的板材厚度,设计合适的控制方案,来实现厚度自动控制(A utom atic G auge C ontrol)。

目前,板厚自动控制技术(AGC)已日益成熟,纵向厚差的控制精度基本得到了解决。现代控制理论及智能控制理论与技术也被广泛地应用于轧制过程中的厚度控制。己经取得了巨大成果和经济效益。

为了实现轧件的自动厚度控制，在现代板带轧机上，一般装有液压压下装置。采用

自动化0802，苏悦

综述

温度的测量和控制在工业生产中获得了广泛的应用,在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源,它的出现迄今已有两百余年的历史。期间,从低级到高级,从简单到复杂,随着生产力的发展和 对温度控制精度要求的不断提高,温度控制系统的控制技术得到迅速发展。目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域,适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需求非常大,然而我 国的能源利用率极低,所以实现温度控制的智能化,有着极为重要的实际意义。

国内外温度控制系统的市场发展情况

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面,国外已

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连铸机二冷水自动控制系统

文均、卫标、会祥、粟小琴

昆钢重装集团维检中心

摘要：炼钢厂3#、4#连铸机二冷水系统的升级改造，通过增加二冷水自动控制功能、采用PID控制调节阀，实现了对水量的精确控制，获得铸坯最佳冷却效果，满足了生产工艺需要，降低了漏钢率，提高了铸坯外形质量。

关键词：二冷水、拉速、配水模型、PID调节

1 引言

炼钢厂3#、4#连铸机建于2003年，机型为三机三流全弧形二点矫直小方坯连铸机。从浇注到成材需要经过两次水冷却，即一次冷却和二次冷却。一次冷却是由结晶器来完成，这个阶段的目的是使钢水在结晶器冷却形成坯壳，然后钢坯进入二冷区，二次冷却水在整个连铸生产阶段是非常重要的，它的冷却效果直接影响着钢坯的质量。由于原来二冷水流量固定不可调节，没有跟随拉速变化，近年来随着股份公司品种钢的开发，在生产优钢过程中，由于二次冷却控制不当，出现了一些铸坯缺陷：如部裂纹、铸坯菱变（脱方）、铸坯鼓肚、表面裂纹。原有的二冷水流量固定配水方式已不能满足工艺需要，达不到最佳的冷却效果，严重影响了钢坯的质量。鉴于这一原因，必须采用二冷水动态调节，获得最佳冷却效果。

2 二冷水的工艺简介及控制思路

连铸机在生产过程中，钢水从中间包到结晶器（一冷）冻结成型，在引

自动化0802，苏悦

综述

温度的测量和控制在工业生产中获得了广泛的应用,在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源,它的出现迄今已有两百余年的历史。期间,从低级到高级,从简单到复杂,随着生产力的发展和 对温度控制精度要求的不断提高,温度控制系统的控制技术得到迅速发展。目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域,适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需求非常大,然而我 国的能源利用率极低,所以实现温度控制的智能化,有着极为重要的实际意义。

国内外温度控制系统的市场发展情况

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面,国外已

水温自动控制系统

朱琳，控制科学与工程学院

摘 要

本文设计了一个基于LPC2103单片机控制的水温控制系统, 由下位机、上位机、和通讯网络三部分组成。下位机是基于单片机LPC2103和温度传感器DS18B20的高精度数据采集系统，功能是对温度的检测与输出控制。上位机采用计算机.NET软件，与下位机进行数据信息的交互，并显示各路温度值及其曲线、控制参数、设定值等。其中，温度检测单元和可控硅调功控温单元是本文的设计重点。

温度检测单元，根据设计指标的要求我们选择了温度传感器DS18B20，实现温度采集.输出控制单元是通过对加热电阻丝的电源通断来实现的，采用可控硅（晶闸管）调功方式。通过MOC3061光耦过零触发器实现对功率晶闸管的过零触发，从而实现对被控对象（如水箱）的PID温度调节。

关键词：LPC2103； 温度传感器DS18B20； 温度检测； PID温度调节； 可控硅（晶闸管）调功；.NET上位机监控；

Water Temperature Controlling System

ABSTRACT

The paper main desig

自动化0802，苏悦

综述

温度的测量和控制在工业生产中获得了广泛的应用,在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源,它的出现迄今已有两百余年的历史。期间,从低级到高级,从简单到复杂,随着生产力的发展和 对温度控制精度要求的不断提高,温度控制系统的控制技术得到迅速发展。目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域,适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需求非常大,然而我 国的能源利用率极低,所以实现温度控制的智能化,有着极为重要的实际意义。

国内外温度控制系统的市场发展情况

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面,国外已