房間溫度控制系統(tǒng)與Simulink仿真【優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)】

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摘  要

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,溫度控制系統(tǒng)中常用的是控制參數(shù),而利用MATLAB控制這些參數(shù)已成為當(dāng)今主流。在PID控制器的設(shè)計(jì)中,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,參數(shù)整定是最重要的,PID的設(shè)置大多是基于一些先進(jìn)的軟件。MATLAB仿真軟件廣泛應(yīng)用于本設(shè)計(jì)中的繼電反饋法、在線綜合法和系統(tǒng)辨識(shí)法來研究PID控制器的設(shè)計(jì)方法,并使PID控制器的溫度控制系統(tǒng),并在MATLAB中使用虛擬示波器,在系統(tǒng)完善之前,觀察階躍信號(hào)的輸出波形,得到干擾信號(hào)響應(yīng)曲線的抗干擾性,經(jīng)過對(duì)比得出了,在有了干擾信號(hào)時(shí),該系統(tǒng)可以很好地控制系統(tǒng)的干擾信號(hào),將干擾信號(hào)引入系統(tǒng)中是十分必要和可行的。

關(guān)鍵詞:PID控制；溫度控制系統(tǒng)；MATLAB

ABSTRACT

With the continuous progress of science and technology, control parameter is commonly used in the temperature control system. And using the MATLAB to control those parameters has become the mainstream. In the design of PID controller, with the rapid development of computer technology parameter tuning is the most important thing. The PID Settings are mostly based on some advanced software. MATLAB simulation software is widely applied to the relay feedback method, Online variety legal and system identification in this design to study the design method of PID controller. And using the PID controller's temperature to control system, use a virtual oscilloscope in MATLAB. Before the system is perfected, observing the output waveform of the step signal and obtaining the interference of the signal response curve. By contrast, when there is an interference signal, the system can control the system's interference signal very well. It is necessary and feasible to introduce interference signals into the system.

Key words: PID parameter tuning;  controller;  MATLAB

目  錄

1 緒論 1

1.1 選題的目的、意義 1

1.2 對(duì)本課題涉及問題的研究現(xiàn)狀 1

1.2.1 經(jīng)典控制 1

1.2.2 智能控制 2

1.2.3 結(jié)論 3

1.3 主要解決的問題 3

    1.4 MATLAB簡介 3

2 數(shù)學(xué)模型的建立 4

2.1 什么是數(shù)學(xué)模型 4

2.2 模型的建立要求 5

2.3 模型的種類 5

2.4 數(shù)學(xué)模型的基本原則 6

2.5 建立數(shù)學(xué)模型的方法步驟 6

2.6 房間數(shù)字模型的建立 8

       2.6.1 單一外墻、內(nèi)墻、樓板、樓地的熱平衡方程 9

       2.6.2 窗戶的熱平衡方程 9

       2.6.3 房間空氣的熱平衡方程 10

3 Simulink的仿真研究 11

    3.1Matlab/Simulink環(huán)境下建立房間的動(dòng)態(tài)仿真模型 11

    3.2房間Simulink仿真模型的結(jié)構(gòu) 11

    3.3房間模型的動(dòng)態(tài)特性仿真 14

    3.4溫度控制與PID算法 15

參考文獻(xiàn) 21

總 結(jié) 22

致謝 23