基于单片机的大滞后系统控制器设计开题报告

1. 研究目的与意义

滞后现象在现代的工业控制系统中非常常见，所谓的滞后就是被控对象在受到控制器的控制信号后不能立即响应，而是经过一定时间后才响应。常见的滞后的被控对象非常多，例如化工产业中反应炉在加料后需要一定的化学反应时间后才能产生响应，又如温度控制系统中加热炉，在受到加压等控制后需要一定时间的延迟才能将加热炉中的温度达到设定温度。而对于控制这样的滞后被控对象的控制系统称之为滞后控制系统。

产生滞后的原因也是根据不同的控制对象而不同，如因为传递信号线的传输信号延迟，或者为化学反应炉的化学反应时间，或者温度控制的加热温度上升变化时间等等。对于这样的被控对象，如果采用普通的控制方法，往往控制的参数不理想，所以需要采用一定的控制策略。

对于无滞后被控对象的控制系统，给定其输入为阶跃信号，从而得到这个系统的调节时间，稳态误差等相关参数。但是在控制有滞后被控对象的时候，再使用上面无滞后的控制策略的时候，往往会出现输出结果震荡剧烈，调节时间较长等等不利因素，这些是在工业控制中不允许的。滞后系统大大提高了控制系统的复杂性，现在控制系统中控制对象复杂度的提高也同样地提高了控制系统的复杂性，所以滞后系统是一种较难控制的动态系统之一。

2. 研究内容和预期目标

本毕业设计课题主要研究内容：

1)、设计大控制器体系结构、基本组成 ；

2)、设计控制器硬件硬件 ，包括基本的数据采集、控制输出、人机交互、通信等接口电 路 ；

3. 研究的方法与步骤

1. 熟悉整个软件系统。了解各部分在整个系统中的作用；

2. 各个功能模块的设计；

3. 在matlab中仿真smith预估算法，并在labview中编写控制上位机；

4. 参考文献

[1] 胡寿松.自动控制原理(第五版)[m].北京:科学出版社,2007:364-373

[2] 梁秀满,曹晓华.plc在大纯滞后过程中的应用[j].自动化仪表,2005

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.26―2022.3.23（4周）查阅资料, 撰写开题报告。

（2）2022.3.26―2022.4.6（2周）需求分析，方案论证、设计。

（3）2022.4.9―2022.4.27（3周）硬件、软件设计。