算机控制课程设计(编辑修改稿)

算机控制课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

由单位速度输入决定的。 而 Gc(z)中 (a0+a1z)的项和 Ge(z)中的 (b0+b1z)项是为了使 Ge(z)和 Gc(z)的阶次相同，且使式子 Gc(z)=1Ge(z)成立。 由式（ 16）可得      2 1 1 1 1 10 1 0 11 0 . 1 1 1 ( ) 1 1z z a a z z b b z         解方程，可得 a0=， a1=， b0=1， b1= 单位速度输入时，有限拍无纹波调节器           11151zzzzzHGzGzGzDec               . . . . . .1 321211121111512 zzzzTzzzzzzzzRzGzDE e 由 Z变换定义可得 e2(0)=0 e2(T)= e2(2T)=e2(3T)=e2(4T)=„ =1 系统三拍以后，即 k≥ 2， e2(kT)=1，所以系统的调节时间 ts=3T=3s，并且可保证系统的输出是无纹波的。 计算机控制系统课程设计说明书 5 本章小结 有限拍设计的目标是调节时间 ts尽可能短。 有限拍系统的设计跟输入型式 R（ z)，广义对象的 Z传递函数 HG(z)以及对输出波纹的要求有关。 为了设计出稳定、可实现的有限拍调节器，必须依据上述几个方面合理选择 Ge(z)和 Gc（ z),并由此得出 有限拍调节器       ceGzDz G z H G z。 有限拍调节器的调节时间 ts与采样周期 T有关，通常 T越短，调节时间 ts越短，但是采样周期 T不能无限缩短，或 者采样频率 sf 不可能无限提高，因为对象的饱和特性限制了采样上限频率。 有限拍系统对输入型式时敏感的，为了提高有限拍系统对输入型式的适应能力可以采用换接程序的方法来改善过渡过程特性或者采用折衷设计法或者采用最小均方误差设计等方法。 计算机控制系统课程设计说明书 6 第二章 DDC 系统的设计和应用 DDC 系统的设计分为开发设计和应用设计两部分。 开发设计的任务是生产最终用户所需的硬件和软件，应用设计的任务是设计控制方案、选择硬件和软件、输入输出组态、控制回路组态、操作画面组态、打印报表组态、施工设计、现场调试。 本章将重点论述 DDC方案的原则性设计，并介绍典型应用实例。 系统的设计 DDC系统的设计原则 DDC 系统设计过程中应遵守的共同设计原则，主要体现在以下几个方面：可靠性、冗余性、实时性、操作性、维修性、通用性、灵活性、开放性和经济性。 DDC 系统的设计过程 DDC 系统的设计过程分为开发设计和应用设计两部分。 开发设计的任务是生产最终用户所需的硬件和软件，应用设计的任务是选择被控对象所需的硬件、软件和控制方案。 开发设计应遵循标准化、模板化、模块化和系列化的原则。 应用设计按顺序可分为可行性研究、初步设计、详细设计、组态设计、应用组态、安装调试、现场投运 7 个阶段。 系统的应用 系统的应用设计 DDC 系统的应用设计中控制方案或控制策略的设计最为重要，其余设计都是为控制方案服务的。 在 进行控制方案设计之前，设计人员首先应该对控制对象进行深入的调查和分析，并熟悉工艺流程，根据生产中提出来的问题，确定系统所要完成的任务。 然后写出设计报告，选择控制方案是控制系统设计的关键，控制方案的好坏，直接影响控制效果、系统投资和经济效益。 系统的应用实例 DDC 系统的控制方案的设计必须针对某个生产过程或被控对象，下面仅以加热炉燃烧控制为例来说明。 某加热炉燃烧系统如图，试进行 DDC 方案原则性设计，使加热炉能环保经济的运行。 计算机控制系统课程设计说明书 7 设计过程如下： 分析 ：该加热炉控制要求比较高，需要综合考虑环境保护、节能效果和负荷响应速度。 为此，选用带氧量校正的双交又限制燃烧控制方案，如图。 图 带氧量校正的 双交叉限制燃烧控制系统 图 中增加了高值选择器 HS２ 、低值选择器 LS２ 、正偏置 +a４ ％和负偏置 a３ ％，从而保证了加热炉负荷变化的过程中，既限制了剩余空气系数μ的下限值，又限制了μ的上限值，使得燃料流量 Fｆ 和空气流量 Fａ 分别限制在冒黑烟界线和空气剩余界线之内。 计算机控制系统课程设计说明书 8 双交叉限制燃烧控制系统的工作原理如下： 在燃料流量调节回路中，炉温调节器 TC 的 输出信号 A，空气流量测量值 Fa 除以空燃比 r计算出的所需燃料流量，再减去偏置 a３ ％得到信号 C 31100 aaFC r。