課程設(shè)計報告課程名稱： 過程控制工程 設(shè)計題目： 階躍曲線確定無滯后一階對象傳遞函數(shù)專業(yè)： 自動化 班級：一班學(xué)號:20100220118學(xué)生姓名： 蘇星 時間：2013年6月1日?6月16日―――――――以下指導(dǎo)教師填寫―――――分項成績：出勤成品答辯及考核

總成績：總分 成績 指導(dǎo)教師： 前言過程控制通常是指石油、化工、電力、冶金、輕工、紡織、建材、原子能等工業(yè)部門生產(chǎn)過程的自動化,是連續(xù)生產(chǎn)過程的自動控制，其被控量需定量地控制，而且應(yīng)是連續(xù)可調(diào)的。若控制動作在時間上是離散的，但是其被控量需定量控制，也是過程控制。過程控制系統(tǒng)的品質(zhì)是由組成系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)及其特性所決定的。過程的數(shù)學(xué)模型是設(shè)計過程控制系統(tǒng)，確定控制方案，分析質(zhì)量指標(biāo)，整定調(diào)節(jié)器參數(shù)等等的重要依據(jù)。前饋控制，最優(yōu)控制，多變量解耦控制等更需要有精確的過程數(shù)學(xué)模型，所以過程數(shù)學(xué)模型是過程控制系統(tǒng)設(shè)計分析和應(yīng)用的重要資料。研究過程建模對于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化具有十分重要的意義。被控過程的數(shù)學(xué)建模，是指過程在各輸入量作用下，其相應(yīng)輸出量變化函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式。過程的數(shù)學(xué)建模有兩種：一是非參數(shù)模型，例如階躍響應(yīng)曲線、脈沖響應(yīng)曲線和頻率特性曲線，是用曲線表示的。二是參數(shù)模型，例如微分方程、傳遞函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)、狀態(tài)方程和差分方程等，是用數(shù)學(xué)方程式或函數(shù)表示。本次課程設(shè)計采用的是第一種。目錄TOC\o"1-5"\h\z一...設(shè)計原理及思路 2二:.■■實驗數(shù)據(jù)（組1和組2） 3三malta數(shù)據(jù)分析及校驗1和組2）及natla仿真4 4四參考資料及心得體會 12■■?????????■??■??■?????????????????????■??■??■??■??????????????????■??■??■??■?????????????????????■??■??■?????????????????????■??■????????????????

、設(shè)計原理及思路=kx=y(x))00kx00=kx=y(x))00kx00t~T~0y(T)=y(g)(1-e-1)=0.632y(g)TT;00還可根據(jù)測試數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化計算求得:歹0)=暝丸-e弔)X°°)￡=1!1(1一心))在標(biāo)準(zhǔn)曲線上選兩點婦_ln(l_0.632)77；￡=1!1(1一心))在標(biāo)準(zhǔn)曲線上選兩點婦_ln(l_0.632)77；= =2.5匚2 ln(l-033)由以上求得的，若有差界,則可取平均值°二、實驗數(shù)據(jù)數(shù)組1：to2468101214yo57.58.89.39.69.89.9數(shù)組2to2468101214yo0.51.547.599.69.8

三、matlab數(shù)據(jù)分析及校驗（1）數(shù)組1的數(shù)據(jù)分析及校驗有數(shù)組1所給的數(shù)據(jù)可以用matlab畫出其階躍響應(yīng)的圖像:附其畫圖的matlab程序：x=[02468101214];y=[057.58.89.39.69.89.9];xi=0:0.001:14;yi=spline(x,y,xi);plot(xi,yi);gridon有圖可以知，y(8)=10

°0101214再有matlab顯示y(t)和y*(t)曲線如下:°0101214EileEdityiewInsertToolsDesktopWindowHelpDQ倒|運口固|■口10附其畫圖的matlab程序:x=[02468101214];y=[057.58.89.39.69.89.9];xi=0:0.001:14;yi=spline(x,y,xi);zi=yi/10;plot(xi,yi,xi,zi);gridon由圖可以讀取y*(t)上y*(t)=0.632, y*(t)=0.33的值:y*(t)=0.632時,t1=2.883 T1=2.883

y*(t)=0.33時，t2=1.163 T2=2.5*1.163=2.9075再由圖讀出y*(2T0),y*(T0/2), y*(T0/1.44)的值y*(2T0)=0.8708y*(T0/2)=0.3935y*(T0/1.44)=0.5018有讀取的數(shù)據(jù)進行校驗：15LDShcdcLfsjjMaw1i>Add即時EMEaw(t])=0.閃r點；2.S333.3830鐮215LDShcdcLfsjjMaw1i>Add即時EMEaw(t])=0.閃r點；2.S333.3830鐮2■怙對=山群克4I辟0.H1I2^075求出TO:2■甜?鑿出戸代)半各卒校磋遇.校越二存(2ia);Bt8rQTc.sta?y*(Tfi/2>:0.3935￡■!?E-AbID?bat!D*ikC.i>plibAem血ip□申 Kof費 ^rTHtDreckrf卜伽wk 囪|-E附：校驗程序:校驗程序：Tl=input('輸入y*(tl)=0.632點:')T2=input('輸入y*(⑵=0.33點:')*2.5disp('求出T0:')T0=(Tl+T2)/2disp(讀出y*(t)中各個校驗點，校驗:')T3=input('y*(2T0):')T4=input('y*(T0/2):')T5=input('y*(T0/l.44):')if(abs(T3-0.87)>0.l|abs(T4-0.39)>0.l|abs(T5-0.5)>0.l)fprintf('非無滯后一階')elsefprintf('是無滯后一階')a=input('輸入y(f)b=input('輸入x0:')Ko=a/bfprintf('T0=%3.3f',T0)由以上得出數(shù)據(jù)1為無滯后一階且G(s)=10/(2.895s+1)Matlab仿真：(2)數(shù)組1的數(shù)據(jù)分析及校驗有數(shù)組2所給的數(shù)據(jù)可以用matlab畫出其階躍響應(yīng)的圖像:附其畫圖的matlab程序：>>x=[02468101214];>>y=[00.51.547.58.89.69.8];>>xi=0:0.001:14;>>yi=spline(x,y,xi);>>zi=yi/10;>>plot(xi,yi,xi,zi);>>gridon由圖可以讀取y*(t)上y*(t)=0.632, y*(t)=0.33的值:

y*(t)=0.632時,t1=7.251T1=7.251MFigure1 匚］叵］區(qū)］EileEditViewInsertloolsIlesktopitirnlowHelp ，□hs_|恰丄⑥qn?_| e|a□?丿Figure1 ■ □X￡ileEdit里iewInsertloolsdesktopWindowHelp□qs|fe|^^c?|^|nB|sn5.6S39 5.5639 5.5639 5.5639 5.5639 5.6639 5.5639 5.5639

再由圖讀出y*(2T0),y*(T0/2), y*(T0/1.44)的值y*(2T0)=0.99y*(T0/2)=0.291y*(T0/1.44)=0.6472袱MATLAB袱MATLAB□問岡EileE4itDtbug topitindowHelpn[Sr詰?■燈c|瞥嚀逾 CurrentDirectoryC:\work v...也Shortcuts回HowtoAdd回What'sNew?AA輸入嚴(yán)(11)=0.632點訶?251T1=1.2510輸入y*(12)=0.驚點：1乳91T2=34.7750求出TO:TO二21.0130讀出y*仕)中各個校驗點,校驗：y*(2TU：):U.99T3二0.9900y*(T0/2):0.291y*(T0/1.44):0.6472T5二0.6472非無滯后一階》》由其階躍響應(yīng)的曲線和其校驗結(jié)果可知：數(shù)組2的傳遞函數(shù)不是無滯后的一階。心得體會通過本次的課程設(shè)計，我對所學(xué)的課本理論知識進行了復(fù)習(xí)，也使我對所學(xué)的知識有了更多的了解和更深入的理解。此外對所學(xué)的專業(yè)以及自己未來的職業(yè)發(fā)展方向有了更多的想法和認(rèn)識，這樣使我在未來的學(xué)習(xí)過程中不再那么盲目，對自己的學(xué)習(xí)任務(wù)有一個清晰的認(rèn)識。在這過程中，我還熟悉了以前使用matlab軟件。尤其對被控過程的數(shù)學(xué)建模，現(xiàn)在更是有了充分的認(rèn)識，使理論知識有了更具體的概念。被控過程的數(shù)學(xué)建模是指過程在各輸入量作用下，其相應(yīng)