中北大学课程设计说明书
器参数，然后将系统投入闭环运行，待系统稳定后阶跃扰动试验，观察调节过程；如果过程过度过程不令人满意，则修改调节器参数，再做阶跃扰动实验，观察调节过程；反复上述试验，直到调节过程满意为止。 3.3.4本次设计中调节器参数整定及结果
本次设计中，在进行参数调节整定时，选用了经验法。
首先取Kp?1、Ki?0.001、Kd?0.01，再经过matlab运行仿真，观察输出结果，再通过结果进行不段分析，调整调节器参数，再进行新的仿真和观察，用试凑发反复进行调节，最终得到较好的调节器参数如下：
Kp?0.04 Ki?0.001 Kd?0.05
4.MATLAB系统仿真
4.1 matlab的简介
Matlab是一种面向科学与工程的高级语言，它集科学计算、自动控制、信号处理、神经网络和图像处理于一体，具有极高的编程效率。Matlab是一个高度集成的系统，matlab提供的simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包，它支持线性和非线性系统，能够在连续时间域、离散时间域或两者的混合时间域进行建模，它同样支持具有多种采样速率的系统。在过去几年里，simulink已成为教学和工业应用中对动态系统进行建模最广泛的实用工具。 4.2simulink控制系统仿真
如前所述，前馈—反馈系统仿真主要包括：系统辨识、控制系统整定和系统仿真等内容。其中控制系统所整定包括前馈系统整定和反馈控制系统整定两部分。本设计采用前馈、反馈分别整定法。
由题意知对象干扰通道传递函数为：
Gf(s)Go(s)?15e?8s
(8s?1)(10s?1)传递函数为：
G01(s)G02(s)?6e?10s
(5s?1)(10s?1)所以静态前馈控制器系数为：
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Kd?Gf(s)G02(s)G01(s)G02(s)??lims?015e?8s(8s?1)(10s?1)??2.5
6e?10s(5s?1)(10s?1)程序框图如下，
图 5 前馈—反馈控制系统方框图
如图所示，管式热裂解反应器出口温度的前馈—反馈系统框图，包括前馈和反馈两个通道，在matlab中分别仿真单回路和前馈—反馈两种情况，然后做比较得出结论。
系统在matlab中的仿真框图和仿真结果。
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5 课程设计总结
在设计过程中，从拿到题目，方案的设计到方案的确定，都经过了严谨的思考，回路的设计，调节器的正反作用的确定，被控参数的选择，使系统能够达到设计目的。在设计中，遇到了许多困难，老师对该论文从开始的题目介绍，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导, 同时，其他的同学，在设计的过程中曾耐心给与帮助，使我得以最终完成这次设计。我们以前学习的知识都渐渐离我们远去，甚至不知道、不清楚哪些知识该用到哪些地方，什么时候用。通过自己查找资料，了解情况，让我们清楚我们学的知识与现实工业生产之间的联系，使得我们对知识更加了解和巩固。
通过这次设计，我对过程控制系统在工业中的运用有了深入的认识，对过程控制系统设计步骤、思路有一定的了解与认识。我学到了控制系统的设计方法和步骤，拓展了知识面，了解了工业中控制系统起到的重要作用。
6 参考文献
[1]《过程装备控制技术及其应用》 王毅 主编 化学工业出版社 [2]《过程自动化及仪表》 俞金寿 主编 化学工业出版社 [3]《工业过程控制工程》 王树青 主编 化学工业出版社
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[4]《控制仪表及装置》 吴勤勤 主编 化学工业出版社 [5]《过程控制仪表》 徐春山 主编 冶金工业出版社 [6]《过程装备成套技术设计指南工程》 黄振仁 主编 化学工业出版社 [7]《过程控制装置》 张永德 主编 化学工业出版社 [8]《化工单元过程及设备课程设计》 匡国柱 主编 化学工业出版社 [9]《化工设备设计设计手册》（上、下） 朱有庭 主编 化学工业出版社 《工业过程检测与控制》 孟华 主编化学工业出版社
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