控制对象实验模型测试技术及控制系统CAD仿真研究开题报告

 2021-08-08 20:27:15

1. 研究目的与意义

采用实物对象的输入输出关系代替数学模型的输入输出关系,将MATLAB/SIMULINK搭建的控制系统的对象模块无缝映射到实物对象上,构成半实物仿真测试系统。

利用SIMULINK的仿真运行程序,实时在线地观测基于实物对象的控制曲线、控制效果及控制指标,针对实际被控对象在线优化控制算法,整定控制器参数,使得算法移植到实际控制系统中能达到与设计仿真过程中同等控制效果。

2. 国内外研究现状分析

目前国外的研究情况领先于我国,我国应该积极学习同外国先进经验,弥补自身的不足,发挥自身的长处,更好的将这门学科用于实际,为生产带来方便。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:(1)对控制对象实物建模及控制系统CAD算法仿真进行了文献综述,阐述了其发展历程和研究现状;(2)研究了实验模型测试技术,以C8051F020单片机为核心,设计了温度对象实验模型测试装置,具有Pt100热电阻输入通道,电加热器控制输出通道,以及与上位机进行通信的接口;(3)基于时域阶跃响应曲线法对温度对象模型进行测试,通过测试实验测取了温度对象阶跃响应曲线,并建立了对象实物测试模型;(4)基于实验测试模型进行了温度控制PID算法CAD仿真研究,比较、分析了仿真结果,并介绍了其它相关先进温度控制算法。

计划:2017.02.20~2017.03.20--进行控制系统CAD温度对象测试装置的研究;2017.03.21~2017.04.10--做温度对象实物测试实验;2017.04.11~2017.04.20--进行MATLAB/SIMULINK环境下基于实测模型的控制系统仿真研究;2017.04.21~2017.05.15--完成论文初稿,并进行修改;2017年5月底~6月初--答辩、论文修改、定稿。

4. 研究创新点

在实验中,将会利用SIMULINK的仿真运行程序,实时在线地观测基于实物对象的控制曲线、控制效果及控制指标,针对实际被控对象在线优化控制算法,整定控制器参数,使得算法移植到实际控制系统中能达到与设计仿真过程中同等控制效果

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