重庆大学城市科技学院 自动化仪表与过程控制课程设计 课 题： 管式换热器恒温控制系统设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计日期： 成 绩： 重庆大学城市科技学院 自动化仪表与过程控制课程设计 1 自动化仪表与过程控制课程设计 一、设计目的 自动化仪表与过程控制课程设计是电气工程专业一项重要的实践性教育环节，是学生在校期间必须接受的一项工程训练。以期通过该课程设计加强学生如下能力的培养： 1、提高学生对所学自动化仪表和过程控制的原理、结构、特性的认识和理解，加深对所学知识的巩固和融会贯通。 2、针对一个小型课题的设计开发，培养学生查阅参考书籍资料的自学能力，通过独立思考，学会分析问题的方法。 3、综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。 4、培养学生严谨的工作作风，相互合作的团队精神，提高其综合素质，获得初级工程应用经验，为将来从事专业工作建立基础。 二、设计内容与要求 1、查阅资料，深入掌握过程的工作原理及控制要求，绘制出生产过程工艺流程图。 2、设计控制方案。 (1) 根据对象特性及控制要求，完成控制变量的选择、控制结构选择、控制仪表选择等方案设计。 (2) 绘制完整的系统工艺流程图，按工程要求标注所有仪表和变量。 3、采用 MATLAB/Simulink 工具，完成系统仿真，验证以下内容： (1) 系统跟踪能力、抗干扰能力的仿真。 (2) 控制器参数整定过程。 4、节流装置和调节阀的计算。 根据工艺数据和有关计算方法进行计算，分别列出仪表数据表中调节阀及节流装置计算数据表与结果。 5、设计控制程序：反馈控制可采用 PID 控制，前馈控制可采用比例控制，被控过程可采用一阶惯性环节。 6、整个工程设计工作基本完成后，要对所有设计文件进行整理，并编制设计文件目录。并对设计思想、方案确定、仿真过程及结果分析，组态设计等作出说明；对所完成的设计作出评价，对自己整个设计工作中的经验教训进行总结。 重庆大学城市科技学院 自动化仪表与过程控制课程设计 2 三、设计过程 1. 控制方案的确定 1.1 恒温控制系统生产工艺要求 在工业生产用，往往需要对液体进行温度控制。图 2-1是管式换热器恒温控制系统的结构图。其工艺要求用蒸汽将进入其中的冷水加热到一定温度，并将热水温度维持在一定范围内(CTC11-)。 图 2 -1 管式恒温控制系统原理图 1 .2 控制参数与被控参数的...
