武漢理工大學(xué)儀表與過(guò)程控制課程設(shè)計(jì)玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)學(xué) 號(hào)： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目 玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院自動(dòng)化學(xué)院專 業(yè)自動(dòng)化班 級(jí)姓 名指導(dǎo)教師 賀遠(yuǎn)華2014年1月12日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化1004 指導(dǎo)教師： 賀遠(yuǎn)華 工作單位： 自動(dòng)化學(xué)院 題 目: 玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)初始條件：假設(shè)工作池及原料口有準(zhǔn)確而恒定的溫度值，從而確保玻璃的質(zhì)量。此外，窯爐壓力與玻璃液位也要保持恒定。雖然玻璃窯爐的控制包括：窯爐溫度控制，窯爐壓力控制，料道溫度控制，玻璃液位控制等，而且各個(gè)子控制系統(tǒng)之

2、間是相互影響的，但是在本次課程設(shè)計(jì)中只考慮窯爐溫度控制的影響。要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書撰寫等具體要求）1.對(duì)玻璃窯爐的生產(chǎn)工藝進(jìn)行介紹；2.對(duì)玻璃窯爐的控制對(duì)象進(jìn)行特性分析；3.設(shè)計(jì)玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分，并整定PID控制器的參數(shù);4.說(shuō)明控制系統(tǒng)的工作原理。時(shí)間安排： 月 日 選題，理解課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求月 日 方案設(shè)計(jì)月 日 參數(shù)計(jì)算，撰寫說(shuō)明書月 日 答辯指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目錄摘要 01概述 11.1玻璃窯爐簡(jiǎn)介 11.2生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介 12玻璃窯爐的控制對(duì)象特性分析 33玻璃窯爐溫

3、度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 43.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇 43.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 53.2.1被控變量的選擇 53.2.2控制變量的選擇 53.2.3調(diào)節(jié)閥的選擇 63.2.4控制器正、反作用選擇 73.3溫度控制原理 73.4整定PID控制器的參數(shù) 84心得體會(huì) 12參考文獻(xiàn) 13摘要玻璃窯爐是玻璃工廠最重要的熱工工藝設(shè)備，工廠生產(chǎn)的玻璃制品的質(zhì)量受到玻璃窯爐溫度的直接影響，而窯爐溫度與燃油噴嘴噴出燃油量直接相關(guān)，可以通過(guò)控制燃油流量來(lái)控制原理溫度。本設(shè)計(jì)運(yùn)用過(guò)程控制的基本原理，來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)玻璃窯爐的溫度控制系統(tǒng)，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為單回路控制系統(tǒng)，選擇調(diào)節(jié)閥為氣開式，然后設(shè)定具體參數(shù)，運(yùn)用Matlab仿真軟件來(lái)

4、整定PID控制器的參數(shù)，完成設(shè)計(jì)要求任務(wù)。關(guān)鍵詞：玻璃窯爐 生產(chǎn)工藝 控制對(duì)象 溫度控制 PID玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)1概述1.1玻璃窯爐簡(jiǎn)介玻璃窯爐是玻璃工廠最重要的熱工工藝設(shè)備，而熔制是玻璃生產(chǎn)中最重要的工序之一，它是將混合均勻的配合料，送往玻璃窯爐，在高溫條件下，經(jīng)過(guò)一系列物理的、化學(xué)的變化和反應(yīng),形成均勻的、無(wú)氣泡的、符合成形要求的玻璃液。這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,對(duì)硅酸鹽形成、玻璃形成、澄清、均化和冷卻成形各階段的溫度都有一定的工藝要求。所以，玻璃窯爐溫度控制效果的好壞直接關(guān)系到成品玻璃液質(zhì)量的優(yōu)劣，因此說(shuō)窯爐溫度的穩(wěn)定極為重要。如果溫度控制不理想或受到干擾而不穩(wěn)定, 就會(huì)使一系列的平衡

5、遭到破壞, 特別是玻璃液流軌跡的破壞,嚴(yán)重時(shí), 會(huì)造成泡界線偏移、熱點(diǎn)位置及溫度的改變和熔化帶長(zhǎng)短的變化, 進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)石、氣泡、硝水及制品的多種缺陷同時(shí)產(chǎn)生, 嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。玻璃窯爐是一個(gè)時(shí)變的、非線性的、多變量耦合的復(fù)雜控制對(duì)象，其結(jié)構(gòu)及其控制技術(shù)將極大的影響著產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)的成本。故玻璃窯爐溫度系統(tǒng)是一個(gè)大慣性、大滯后并具有非線性特征的變參數(shù)系統(tǒng),難以建立精確的數(shù)型,而且窯爐在運(yùn)行過(guò)程中要受到多種擾動(dòng)因素的影響。玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)一般運(yùn)用的控制方法主要是傳統(tǒng)的PID控制，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在工作點(diǎn)附近小范圍內(nèi)能夠取得良好的控制效果，但其缺點(diǎn)也很明顯，就是在系統(tǒng)運(yùn)行工況有較大的

6、波動(dòng)時(shí)，由于純滯后及參數(shù)變化的影響，難以穩(wěn)定及時(shí)的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，有較大的局限性。所以玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)現(xiàn)在的發(fā)展方向是運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)控制。1.2生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介玻璃窯爐可以分為蓄熱式和換熱式兩種。大、中型平板玻璃窯爐多是帶有蓄熱室的。在玻璃的生產(chǎn)工藝中，最重要的過(guò)程之一就是玻璃的熔化。任務(wù)是用燃料（一般為重油或煤氣）把混合原料在爐窯中加熱、高溫熔化，獲得化學(xué)穩(wěn)定和熱均勻的玻璃液，玻璃液進(jìn)入成型壓機(jī)后壓制成一系列的玻璃制品。玻璃的熔化分成五個(gè)階段：硅酸鹽的形成、玻璃的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化、玻璃液的冷卻。（1）硅酸鹽的形成：由原料變成玻璃液，必須經(jīng)過(guò)形成硅酸鹽的過(guò)程。隨著溫度的升高（從2

7、00度以下到1200度左右），將發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，最終將形成半熔融體的硅酸鹽。（2）玻璃的形成：隨著溫度的繼續(xù)升高，各種硅酸鹽開始熔融形成玻璃液。（3）玻璃液的澄清和均化：在玻璃形成階段，熔融體是很不均勻的，含有大量的氣泡，必須進(jìn)行澄清和均化。澄清和均化在玻璃熔制過(guò)程中幾乎是同時(shí)進(jìn)行的兩個(gè)階段。澄清是從玻璃液中除去可見氣體雜物的過(guò)程。均化是通過(guò)對(duì)流、擴(kuò)散等作用，使玻璃也達(dá)到化學(xué)成分均勻和溫度均勻。（4）玻璃液的冷卻：澄清階段的玻璃液溫度可達(dá)到1500度左右，玻璃液粘度很低，不適應(yīng)玻璃成型的需要。必須使其溫度降到1000度左右，以加大粘度，供給成型。2玻璃窯爐的控制對(duì)象特性分析玻璃窯爐的一般

8、結(jié)構(gòu)是：窯爐前有投料機(jī)，用它對(duì)窯爐加料；窯爐的兩側(cè)各有一個(gè)蓄熱室，兩個(gè)蓄熱室交替被高溫?zé)煹罋饧訜?，蓄熱室中蓄存的熱量預(yù)熱助燃空氣；每一個(gè)蓄熱室都有三個(gè)噴火口（燃燒噴嘴）與溶解池相連。預(yù)熱后的重油同空氣混合成均勻的混合物，空氣重油混合物以霧狀從噴火口吹入溶解池，在溶解池內(nèi)燃燒。為了保證重油充分燃燒，有一定的二次空氣量從噴火口吹入。左右兩組噴火口跟隨蓄熱室交替投入工作，火焰燃燒方向每隔20min交換一次。兩臺(tái)投料機(jī)把配料工段送來(lái)的混合原料交替的投入溶解池，在溶解池被高溫火焰熔化成玻璃液，此玻璃液經(jīng)過(guò)“流液洞”流入工作池，再通過(guò)；料到口進(jìn)入成型壓機(jī)，壓制成制品。玻璃的熔化過(guò)程極其復(fù)雜，在原料高溫熔化

9、的過(guò)程中，溫度可以高達(dá)15501580?；旌显鲜艿礁邷氐淖饔?，進(jìn)行一系列的物理化學(xué)反應(yīng)。這一過(guò)程進(jìn)行的是否合理和迅速，不僅對(duì)玻璃的產(chǎn)量和質(zhì)量有決定性的作用，而且對(duì)玻璃窯爐的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)成本等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也有重大影響。因此，熔化過(guò)程的穩(wěn)定是非常重要的。為了穩(wěn)定生產(chǎn)，要按照工藝的要求，結(jié)合玻璃窯爐的具體情況，確定一條穩(wěn)定的溫度分布曲線，對(duì)于工作池及料道口，要求有準(zhǔn)確而恒定的溫度值，才能確保玻璃制品的質(zhì)量。此外，窯爐壓力與玻璃液位也要保持恒定。因此，玻璃窯爐的控制包括：窯爐溫度控制、窯爐壓力控制、料道溫度控制、玻璃液位控制等，而且各個(gè)自控制系統(tǒng)之間是互相影響的。玻璃窯爐的主要被控量有：窯爐壓力P

10、、玻璃液位H、窯爐溫度T，它們相應(yīng)的控制變量為爐壓檔板開度W、投料機(jī)的停歇時(shí)間Tm、重油流量M。玻璃窯爐控制中的燃燒控制是由三個(gè)基本控制系統(tǒng)組成：燃料與助燃空氣之間的比值控制、玻璃窯爐溫度控制、恒定窯爐壓力的控制。本設(shè)計(jì)題目要求為玻璃窯爐的溫度控制系統(tǒng)，所以下面只討論玻璃窯爐的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。3玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇熔解池分為3個(gè)區(qū)，3個(gè)區(qū)溫度彼此不相同，其平均值用、表示，彼此之間有一定的耦合關(guān)系。按玻璃液流動(dòng)的方向：1區(qū)對(duì)2區(qū)的影響、2區(qū)對(duì)3區(qū)的影響都比較大，但逆玻璃流動(dòng)的方向，彼此之間的影響比較小。各個(gè)區(qū)域的窯爐溫度與對(duì)應(yīng)燃燒噴嘴的燃油量之間的關(guān)系為有純滯后的

11、一階或二階慣性系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為：或 ，溶解池3個(gè)區(qū)的溫度是關(guān)鍵參數(shù)，在每個(gè)區(qū)域的窯爐溫度在3個(gè)不同的位置上（如窯爐的弧形頂部、窯爐的左側(cè)和右側(cè)）安裝測(cè)溫元件與溫度變送器。窯爐溫度是這3個(gè)不同位置的溫度的加權(quán)平均值：， 式中：為第個(gè)區(qū)域的窯爐溫度平均值， 為加權(quán)系數(shù)（在01之間取值）。玻璃窯爐內(nèi)各處的溫度是否保持在這一穩(wěn)定的溫度分布線上，對(duì)玻璃的產(chǎn)量和質(zhì)量都有很大影響，因此，控制溫度的穩(wěn)定是玻璃生產(chǎn)中的關(guān)鍵。在大型玻璃窯爐內(nèi)，溫度受各種因素的影響：燃油溫度、燃油壓力、空氣溫度、一次空氣壓力（直接攜帶燃油進(jìn)入爐膛的助燃空氣壓力）、二次空氣量（對(duì)爐膛內(nèi)的熱氣進(jìn)行攪拌的助燃?xì)鈬娚淞浚?、投料?shù)量、窯爐

12、壓力等。以某種玻璃生產(chǎn)所用的大中型蓄熱式燃油玻璃窯爐為原型，來(lái)研究玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)思路，可以得出系統(tǒng)是一個(gè)具有純滯后的大慣性系統(tǒng)。為了設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，把系統(tǒng)看作是一個(gè)一階慣性系統(tǒng)，令， ，可以得到過(guò)程的傳遞函數(shù)：為過(guò)程時(shí)間常數(shù)，為純滯后時(shí)間，則 表示工業(yè)過(guò)程控制的難易程度指標(biāo)。如果 ，表示過(guò)程比較難以控制，需要特殊的控制手段；如果 ，作為大純滯后過(guò)程，需要采用如串級(jí)、前饋等高級(jí)控制；如果 ，則過(guò)程比較容易控制，不必采用特殊的控制。現(xiàn)在 ，采用PID控制規(guī)律就可以獲得比較滿意的控制效果。對(duì)于玻璃窯爐溫度的控制，可以通過(guò)控制燃油流量來(lái)恒定窯爐溫度，所以采用連續(xù)PID控制規(guī)律進(jìn)行定值控制的玻

13、璃窯爐溫度的單回路控制系統(tǒng)方案。單回路控制系統(tǒng)方框圖如圖1所示。圖1單回路控制系統(tǒng)方框圖3.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1被控變量的選擇被控變量的選擇是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題，選擇的正確與否，會(huì)直接關(guān)系到生產(chǎn)的穩(wěn)定操作、產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的提高以及生產(chǎn)安全與勞動(dòng)條件的改善等。如果被控變量選擇不當(dāng)，不論采用何種控制儀表，組成什么樣的控制系統(tǒng)，都不能達(dá)到預(yù)期的控制效果，滿足不了生產(chǎn)的技術(shù)要求。本系統(tǒng)是以窯爐溫度為操作指標(biāo)的生產(chǎn)過(guò)程，而且，被控變量是被控對(duì)象的一個(gè)輸出，所以應(yīng)選擇窯爐溫度作為被控變量。3.2.2控制變量的選擇控制變量指的是被選中作為控制手段的參數(shù)，是框圖中調(diào)節(jié)閥的輸出，同時(shí)也是直接影響被控

14、對(duì)象的輸入信號(hào)?？刂谱兞窟x擇的原則：（1）所選控制變量必須是可控的；（2）所選控制變量應(yīng)該是其控制通道具有較大的放大倍數(shù)；（3）所選控制變量應(yīng)盡量使干擾點(diǎn)遠(yuǎn)離被控變量而靠近控制閥；（4）所選控制變量其通道純滯后時(shí)間應(yīng)越小越好；（5）所選控制變量應(yīng)使擾動(dòng)通道時(shí)間常數(shù)越大越好；（6）選擇控制變量應(yīng)考慮到工藝的合理性，不宜選擇生產(chǎn)負(fù)荷為控制變量。綜上所述，選擇燃油流量作為控制變量。3.2.3調(diào)節(jié)閥的選擇氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥主要有氣開、氣關(guān)兩種形式，對(duì)于一個(gè)具體控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)閥形式的選擇應(yīng)考慮以下因素：（1）首先應(yīng)考慮生產(chǎn)安全。當(dāng)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥氣源供氣中斷、調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障、調(diào)節(jié)閥膜片破裂等意外情況而使調(diào)節(jié)閥無(wú)法正常

15、工作，以致氣開閥回復(fù)到全關(guān)狀態(tài)，氣關(guān)閥回復(fù)到全開位置時(shí)，應(yīng)能確保生產(chǎn)工藝設(shè)備的安全，不至于發(fā)生人身安全事故。例如，中小型鍋爐的給水閥大多是氣關(guān)閥，一旦氣源中斷，閥門全開，將不會(huì)出現(xiàn)鍋爐燒干甚至爆炸的安全事故。（2）當(dāng)發(fā)生調(diào)節(jié)閥處于無(wú)能源狀態(tài)而回復(fù)到初始位置時(shí)，如果排除了發(fā)生人身安全事故的可能，則應(yīng)盡量力爭(zhēng)不降低產(chǎn)品質(zhì)量。如精餾塔回流量調(diào)節(jié)閥常采用氣關(guān)式，一旦發(fā)生事故，調(diào)節(jié)閥全開，生產(chǎn)處于全回流狀態(tài)，防止了不合格產(chǎn)品的蒸出。（3）從降低原料、成品、動(dòng)力損耗等方面考慮。如控制精餾塔進(jìn)料的調(diào)節(jié)閥常采用氣開式，一旦調(diào)節(jié)閥失去能源，調(diào)節(jié)閥即處于關(guān)閉狀態(tài)，不再給塔進(jìn)料，以免造成原料浪費(fèi)。（4）從介質(zhì)特點(diǎn)考

16、慮。精餾塔塔釜加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥一般選氣開式，以保證調(diào)節(jié)閥失去能源是能處于全關(guān)狀態(tài)，避免蒸汽浪費(fèi)。但是如果反應(yīng)釜液是易凝、易結(jié)晶、易聚合的物料時(shí)，調(diào)節(jié)閥應(yīng)選擇氣關(guān)式，以防止調(diào)節(jié)閥失去能源時(shí)閥門關(guān)閉，停止蒸汽進(jìn)入而導(dǎo)致釜內(nèi)液體的結(jié)晶和凝聚。綜上所述，從工藝生產(chǎn)的安全出發(fā)，由于工藝設(shè)備的流體為燃油，屬于易燃易爆類液體，當(dāng)儀表供氣系統(tǒng)故障或控制信號(hào)突然中斷，為了防止爆炸，閥門應(yīng)處于全關(guān)狀態(tài)，所以調(diào)節(jié)閥應(yīng)選用氣開式。調(diào)節(jié)閥流量特性選擇：在實(shí)際生產(chǎn)中常用的調(diào)節(jié)閥有線性特性、對(duì)數(shù)特性和快開特性三種，本設(shè)計(jì)選擇線性特性調(diào)節(jié)閥。3.2.4控制器正、反作用選擇從控制原理知道，對(duì)于一個(gè)反饋控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只有負(fù)反饋的情

17、況下，系統(tǒng)才是穩(wěn)定的。為了保證能構(gòu)成負(fù)反饋，系統(tǒng)的開環(huán)總放大倍數(shù)必須為負(fù)極性，而系統(tǒng)的開環(huán)總放大倍數(shù)是系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)放大倍數(shù)的乘積。這樣，只要知道了對(duì)象、調(diào)節(jié)閥和測(cè)量變送器放大倍數(shù)的極性，根據(jù)開環(huán)總放大倍數(shù)極性為負(fù)，就可以確定控制器的正、反作用。對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)閥選用氣關(guān)式，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，調(diào)節(jié)閥開度增大，因此調(diào)節(jié)閥此時(shí)放大倍數(shù)為正極性。被控對(duì)象為玻璃窯爐的溫度，其輸入信號(hào)為燃油噴嘴噴入燃油流量，輸出信號(hào)為溫度，噴入燃油流量越大，窯爐溫度越高，所以被控對(duì)象放大倍數(shù)為正極性。為了不失真的反映測(cè)量信號(hào)，絕大多數(shù)測(cè)量變送器的放大倍數(shù)一般都是正極性，對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，顯然溫度變化時(shí)變送器的輸出將增大

18、，因此，測(cè)量變送器放大倍數(shù)極性為正。在對(duì)象、控制器、調(diào)節(jié)閥、測(cè)量變送器這四個(gè)環(huán)節(jié)中，已經(jīng)知道了其中三個(gè)環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)都為正，為了保證開環(huán)總放大倍數(shù)為負(fù)，那么控制器必須選擇為反作用。3.3溫度控制原理溫度控制的原理是：首先由熱電偶將檢測(cè)到的玻璃窯爐內(nèi)的溫度值轉(zhuǎn)換成一定的毫伏信號(hào)，并由冷端補(bǔ)償器補(bǔ)償冷端的溫度誤差后，經(jīng)過(guò)低通濾波器濾除干擾，然后將信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器放大，通過(guò)多路開關(guān)輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)，送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，工控機(jī)對(duì)實(shí)際溫度值與給定溫度值進(jìn)行比較；根據(jù)得到的偏差信號(hào)的大小和方向，用PID調(diào)節(jié)器整定好的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，輸出的控制信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和多路開關(guān)，在經(jīng)過(guò)功率

19、放大驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）運(yùn)動(dòng)。如果溫度高于給定溫度，就將調(diào)節(jié)閥的開度減小，使燃油的流量減小，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，可以使玻璃窯爐內(nèi)的溫度降下來(lái)；如果溫度低于給定溫度值，就將調(diào)節(jié)閥的開度增大，使燃油的流量增大，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，可以使玻璃路內(nèi)的溫度上升。溫度控制系統(tǒng)的燃油流程圖如圖2所示。圖2溫度控制系統(tǒng)的燃油流程圖3.4整定PID控制器的參數(shù)系統(tǒng)過(guò)程傳遞函數(shù)為 ，本設(shè)計(jì)運(yùn)用Matlab仿真軟件來(lái)得到系統(tǒng)的PID控制參數(shù)、的值，并系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線。得到控制對(duì)象的等幅震蕩曲線：在Matlab主界面輸入程序： num1=0.33; den1=1800,1; G1=tf(num1,den1); num

20、2,den2=pade(180,10); G2=tf(num2,den2); G12=G1*G2; K=49.5; G=feedback(K*G12,1); t=0:0.1:1500; step(G,t)運(yùn)行程序得到對(duì)象的等幅震蕩曲線，如圖3所示。由圖3可得到：，。圖3控制對(duì)象的等幅震蕩曲線圖應(yīng)用Ziegler-Nichols整定法，編程確定系統(tǒng)PID控制器的參數(shù)，并繪制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。 num1=0.33; den1=1800,1; G1=tf(num1,den1); num2,den2=pade(180,10); G2=tf(num2,den2); G12=G1*G2; Km=49

21、.5; Tm=692; Kp=0.6*Km; Ti=0.5*Tm; Td=0.125*Tm; Kp,Ti,TdKp = 29.7000Ti = 346Td = 86.5000 s=tf(s); Ge=Kp*(1+1/(Ti*s)+Td*s); GeG=feedback(Ge*G12,1); step(GeG)由此確定了PID控制器的參數(shù)為Kp=29.7，Ti=346，Td=86.5。以及系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線圖，如圖4所示。圖4系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線圖根據(jù)圖5可以得到：系統(tǒng)的超調(diào)量為 ，峰值時(shí)間為351s，上升時(shí)間為258s，調(diào)節(jié)時(shí)間為1773s，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)值為“1”。4心得體會(huì)本次儀表與過(guò)程控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是我大學(xué)最后一次課程設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)一個(gè)玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)。本門課程儀表與過(guò)程控制系統(tǒng)是我們自動(dòng)化專業(yè)的一門綜合性非常強(qiáng)的課程，它綜合了