中南大学《过程控制仪表》课程设计报告
设计题目 HPF脱硫工艺流程设计指导老师王莉吴同茂
设计者
专业班级
设计日期 2011年6月
目录
第一章过程控制仪表课程设计的目的与意义.........................................- 2 -
1.1课程目的.................................................................................- 2 -
1.2 课程设计的基本要求 ................................................................- 2 -
1.3 课程设计的地位及作用.............................................................- 3 - 第二章课程设计实验.........................................................................- 4 -
2.1控制系统装置(压力控制系统) .....................................................- 4 -
2.2 控制系统的控制要求及PID参数整定方法...................................- 5 -
2.3 控制系统的实验调试 ................................................................- 6 - 第三章HPF脱硫工艺流程系统设计 .................................................... - 13 -
3.1 控制系统工艺流程 ..................................................................... - 13 - 3.2 设计内容及要求......................................................................... - 14 - 第四章系统设计构思 ........................................................................ - 15 -
4.1 设计思想 ............................................................................ - 15 -
4.2 总体设计流程图................................................................... - 15 -
4.3 硬件设计概要...................................................................... - 16 -
4.4 硬件选型............................................................................ - 16 - 第五章软件设计............................................................................. - 23 -
5.1 软件设计流程图及其说明............................................................ - 23 - 第六章系统调试中遇到的问题及解决方法.......................................... - 27 -
6.1 调试单闭环流量控制系统时遇到的问题.......................................... - 27 - 6.2 调试流量比值控制系统时遇到的问题 ............................................. - 28 - 第七章实验心得............................................................................... - 30 -
第一章过程控制仪表课程设计的目的与意义
1.1课程目的
本课程设计是为《过程控制仪表》课程而开设的综合实践教学环节，是对《现代检测技术》、《自动控制理论》、《过程控制仪表》、《计算机控制技术》等前期课堂学习内容的综合应用。其目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，使学生通过自己动手对一个工业过程控制对象进行仪表设计与选型，促进学生对仪表及其理论与设计的进一步认识。课程设计的主要任务是设计工业生产过程经常遇到的压力、流量、水位及温度控制系统，使学生将理论与实践有机地结合起来，有效的巩固与提高理论教学效果。
1.2 课程设计的基本要求
本课程设计主要是通过对典型工业生产过程中常见的典型工艺参数的测量方法、信号处理技术和控制系统的设计，掌握测控对象参数检测方法、变送器的功能、测控通道技术、执行器和调节阀的功能、过程控制仪表的PID控制参数整定方法，进一步加强对课堂理论知识的理解与综合应用能力，进而提高学生解决实际工程问题的能力。基本要求如下:
1. 掌握变送器功能原理，能选择合理的变送器类型型号；
2. 掌握执行器、调节阀的功能原理，能选择合理的器件类型型号；
3. 掌握PID调节器的功能原理，完成相应的压力、流量、水位及温度控制系统的总体设计，并画出控制系统的原理图和系统主要程序框图。
4．通过对一个典型工业生产过程（如煤气脱硫工艺过程）进行分析，并对其中的一个参数（如温度、压力、流量、水位）设计其控制系统。
1.3 课程设计的地位及作用
在工程建设中对系统的分析与设计是一个极为重要的环节，是工程项目实施的依据。课程设计就是以模拟工程实践中的任务而进行的对学生综合能力的考核。在实际的工程设计中，没有一个成熟的工程设计思路，就不可能有一个良好的实施结果，甚至会导致工程项目的失败。作为自动化专业的学生，除了要有坚实的理论基础外，还必须掌握一些扎实的工程方面的知识，才能成为合格的自动化工程技术人员。通过此次的课程设计，让我们能建立起过程控制工程设计的概念，对过程控制工程设计有一整体的了解。特别是在老师的指导下，进行自控工程设计的训练，使我们在毕业后走上工作岗位，如果在自控工程领域工作，可大大缩短熟悉的过程。可以说自控工程设计是我们过控专业学生的一项基本功，今后无论从事本学科领域的哪方面工作，都是极为有用的。
课程设计是密切结合过程工业实际的实践环节之一，是学习完《过程控制仪表》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于加深对过程控制工程设计思想的理解，掌握过程控制领域常用和有效的控制方案和控制系统，掌握过程工业典型操作单元的控制方案和系统特点；并接受严格和系统的实验操作训练，从而为以后的毕业环节工作和担负实际工程任务打下良好和坚实的基础。
第二章课程设计实验
本次课程设计实验是在液位、压力、流量等系统中进行选择，我们选择的是压力控制系统。
2.1控制系统装置(压力控制系统)
该装置由三个互相串联的不同大小的密闭压力容器和针型阀、压力及流量等检测变送仪表组成，配套的仪表屏上安装了控制、显示等仪表,并配有带连接信号插座孔的工艺模拟流程图。工艺过程模拟流程图如图2.1所示。
图2.1 带连接信号插座孔的压力装置工艺模拟流程图上图2.1中，标有字母的方块为各种仪表，○为各仪表输入、输出信号的单线接插件的插座孔（＋，－插孔）。其中:
C：控制器（调节器）。该装置配有三个单回路调节器C1、C2和C3，控制输出信号为4~20mA，每个调节器设有三对插座孔（＋，－插孔）。其中:PV
孔为测量值输入，SV孔为外设定输入或阀位反馈信号输入，O孔为调节器输出。
R：记录仪为无纸3通道记录仪，输入信号4~20mA，其中R1孔为1号通道，R2孔为2号通道，R3孔为3号通道。每个通道有两个插座孔，其中上孔（＋）接变送器来的信号，下孔（－）用来转接到其他仪表作为输入信号，注意不能接错。
PT：压力变送器。压力变送器为LSYB，1号~3号输入量程均为0~80KPa，变送输出为4~20mA。
VL：电子式电动调节阀为电子小流量调节阀，电动调节阀输入4~20 mA电流信号，对应阀门输出开度0~100%。
FT：流量计。流量计是一种为LGJ-6型的玻璃浮子流量计，输入流量为0~3m3/h，无信号变送输出，只有浮子指示。
V1~2和I1~2 ：两路电压/电流转换器。其中V1为第1路电压输入信号端，I1 为第1路电流输出信号端，V2为第2路电压输入信号端，I2 为第2路电流输出信号端，O上孔（＋插孔）接电压/电流转换器来的正信号，下孔（－插孔）接电压/电流转换器来的负信号，不能接错。
本装置有三个检测变量（1号气罐、2号气罐、3号气罐罐内压力），可从中选择一至二个为被控变量。有两个可控制的变量（两个经调节阀的压缩空气流量），一般，支路１流量作为操作变量通路，支路２则为扰动输入通路。在确定被控变量、操作变量、主要扰动和控制方案后，只要在模拟控制流程图上的插座孔进行不同的连接，就能方便、迅速地组成不同的控制回路。
2.2 控制系统的控制要求及PID参数整定方法
1. 控制系统的控制要求
(1)理解PID控制算法及P、I、D各参数的含义及作用；
(2)用工程的方法（看曲线，调参数）整定调节器控制规律及PID参数，并观察PID参数对系统动态、静态性能的影响。
(3)测取流量过程控制系统的动态、静态特性；
具体要求：超调量σ＜20%，调节时间Ts≤100s，余差＜1%
2. PID参数整定一般原则
(1)PID调试方法一般原则: 在输出不振荡时，增大比例增益P。在输出不
振荡时，减小积分时间常数Ti。在输出不振荡时，增大微分时间常数Td。
(2)PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：压力P: P=30~70%,T=24~180s
3. PID参数整定方法
(1)首先只整定比例部分。即将比例系数由小变大，并观察相应的系统响应，知道得到反应快，超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已小到允许范围只内，并且响应曲线已属满意，那么只须用比例调节器即可。
(2)如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则须加入积分环节。整定时首先置积分时间TI为一较大值，并将经第一步整定得到的比例系数略微缩小，然后减小积分时间，使在保持系统良好动态性能的情况下，静差得到消除。再次过程中，可根据响应曲线的好坏反复改变比例系数与积分时间，以期得到满意的控制过程与整定参数。
(3)若使用比例积分调节器消除了静差，但动态过程经反复调整仍不能满意，则可加入微分环节。在整定时，可先置微分时间TD为零。在第二步整定的基础上，增大TD，同时相应的改变比例系数和积分时间，逐步凑试，以获得满意的调节效果和控制参数。
2.3 控制系统的实验调试
1.压力简单闭环控制系统
通常该装置可选择1号罐（2号或3号罐）压力为被控变量，组成压力简单控制系统。如图2.2~2.3为1号罐压力简单控制系统的带控制点工艺流程图和方块图。
图2.2 1号气罐压力简单控制系统的带控制点工艺流程图
在上图2.2的压力控制系统中，被控变量是1号气罐罐内压力，设定值为50%（40Kpa），操作变量为支路1压缩空气流量，支路2则选作扰动输入，扰动的加入位置F1、F2及F3，可以选择控制截止阀开关。
图2.3 1号气罐压力简单控制系统方块图
根据图 2.2,按照实验要求接线。确认无误后接通电源，按照课本要求设置PID智能控制调节器控制参数（包括二级参数）。
（1）实验数据及分析
①只引入比例控制器
图2.4 只引入比例环节的响应曲线(P=100)
P1
图2.5 只引入比例环节的响应曲线（P=50）
由上两图可知，比例带由大变小，比例系数由小变大时，系统静差减小。但是单纯的引入比例控制器，尽管静差在减小，仍不能符合实验的要求，并且比例系数增大的同时，误差减小但并不能消除稳态误差，而且过大的比例系数会带来振荡，故根据实验曲线P调节到50。
②引入比例积分控制器
图2.6 引入比例积分环节的响应曲线
引入适当的积分环节后，由上图可明显看出，静态误差基本已消除，这也是积分环节的最大作用。在单纯比例环节的基础上，又进一步的调节比例带P值，在不影响响应时间的基础上，使得系统响应曲线的振荡减小。同时，为了使得调节时间能够满足实验要求，经过反复的调节，最后整定在P=42, I=15。（控制周期T=1S）
53.8
48.4
85
图2.7 引入比例积分微分环节的响应曲线
由图可知，引入微分环节后，曲线并没有太多变化，反而在某些时候的扰动让系统不稳定起来，抗干扰能力减弱，故最后没有引入微分环节。
（2）实验小结
经过调节，最终PID整定为P=42,D=25,D=0,T0=2
由图2.7可知：
超调量=（53.8-48)\48*100%=12.1%;
调节时间为85s;
稳态误差=(48.4-48)\48*100%=0.83%.
2.压力串级控制系统
主变量为3号气缸压力，副变量为1号气缸压力的压力串级控制系统，为了提高控制质量，选择3号气缸压力为主被控变量，1号气缸压力为副被控变量的串级控制方案，把支路1通道的阀前压力波动和F1扰动纳入副回路。其带控制点的工艺流程图和方块图如图3.8~3.9所示。
图2.8 3号罐压力简单控制系统的带控制点工艺流程图
图2.9 3号气缸压力串级控制系统的方块图（1）.实验数据及分析
①主回路参数整定
图2.10 串级控制主回路参数整定
先将主副回路的参数都设定为单闭环的参数（P=42，I=15，D=0）。根据串级控制的特点，主回路的参数整定与单闭环实验类似，不需要较大的改变。可见引入了副回路后，整个系统在抑制扰动方面的能力有了很大的提升。但副回路参数的整定尚未进行，使得整个系统的超调量及稳态误差都比较大，并且调节时间明显增长了。
②副回路参数整定
54.5
48.8
120
图2.11 串级控制副回路参数整定
由图可知，在对副回路进行参数整定后，其性能有了明显的改善。特别是在抗干扰上。同时，系统的响应速度、超调量、稳态误差等都比较满意。
(2)实验小结
最终PID整定为:
主回路:P=42,I=15,D=0,T0=2
副回路:P=70,I=20,D=0,T0=2
由图2.11可知：
超调量=（54.5-48)\48*100%=13.5%;
调节时间为120s;
稳态误差=(48.8-48)\48*100%=1.67%.
本次实验是在单闭环实验的基础上进行的，由于在时间上的连续，因此在仪器的熟悉及使用与PID的调节上有一定巩固效果。
但此次实验中遇到了不少的困难。刚开始调节时，不知道原理，主副调节器仪器一起调节，以至于调节了很久都没有消除曲线的振荡，后来经过吴老师的指导，才开始一级一级的逐个调节。还有就是参数设置上，开始的时候只是从低到高的改变控制值（即40KPa到48KPa），没有注意到从高到底的改变情况，使得在调节过程中，经常出现一会稳定一会振荡十分厉害的情况。最主要的问题还是在PID数值整定上，开始一直在增加比例带，但是每次在调节完主副回路的比例带后，都发现静差不能很好的满足要求，并且系统非常不稳定，而在调节积分环节的时候，尽管使静差满足了要求，但是调节时间却大大超过了控制的要求。所以在协调两者上花费了很多的时间，最后才基本接近要求，但是超调时间和静差都没有符合控制要求。
第三章 HPF脱硫工艺流程系统设计
3.1 控制系统工艺流程
HPF法脱硫是国内新开发的技术,它是以氨为碱源液相催化氧化脱硫新工艺,采用的催化剂HPF是一种复合催化剂,它对脱硫和再生过程均有催化作用。所产废液完全可以回兑到炼焦煤中,从而大大简化了工艺流程。脱硫、脱氰效率较高,一般可达到塔后煤气含H2S≤100mg/m3，含HCN≤300mg/m3。
HPF法脱硫的工艺流程是:鼓风机后的煤气进入预冷塔与塔顶喷洒的冷却水逆向接触,被冷却为30℃，冷却水从塔下部用泵抽出,送外冷器被低温水冷至28℃送回塔顶循环喷洒。采取部分剩余氨水更新循环冷却水,多余循环水返回机械化氨水澄清槽。
预冷后的焦炉煤气经过两台并联的脱硫塔,从塔顶喷淋脱硫液以吸收煤气中的H2S、HCN(同时吸收氨,以补充脱硫脱氰过程中消耗的氨)。脱H2S后的煤气送入洗涤工段。
两台并联的脱硫塔都有自己独立的再生系统，吸收了H2S、HCN的溶液从塔溜出，经液封槽进入各自独立的反应槽，再经溶液循环泵送入再生塔。同时由空气压缩机送来的压缩空气鼓入再生塔底部,溶液在塔内即得到再生。再生后溶液经液位调节器返回各自对应的脱硫塔循环使用。
浮于再生塔顶的硫泡沫利用位差流入泡沫槽,硫泡沫经泡沫泵送入戈尔膜过滤器分离,清液流入反应槽,硫膏经压缩空气压榨成硫饼装袋外销。为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果,排出少量废液送往配煤。
脱硫工艺的流程如图3.1所示。图中L表示液位；P表示压力；T表示温度；
F表示流量；I表示指示；C表示控制；V表示阀门；Q表示累计。
图3.1 HPF脱硫工艺流程流程图
3.2 设计内容及要求
1）了解系统脱硫工艺以及要求。
2）了解流量控制系统对于整个系统的作用。
3）循环上水的流量范围在800~1000m3/h，精度要求为±5%。4）抽水高度（即预冷塔高度）约20m。
第四章系统设计构思
4.1 设计思想
设计的关键在于循环水的抽送、流量的检测和控制，分别可以通过选择合适的工业水泵、流量计、无纸记录仪和流量积分演算智能调节器、电动调节阀完
成相关功能。
另外，假设氨水与循环上水的流量比值有固定要求，可增加比值器实现流量比值控制。设循环上水的流量为主控量Q1，氨水的流量给定则为Q2s=Q1*K，二
者的配比为氨水：循环上水=K：1，则可用实验中的流量比值控制系统实现该控
制环节。
4.2 总体设计流程图
循环上水给定
偏差Q1i Q1
4.3 硬件设计概要
硬件设计主要是智能调节器的设计，可采用单片机做实时监控芯片，结合外围电路实现流量信号的变换、采集、PID运算与控制输出等功能。为了能实时调整PID参数，需增加键盘扫描电路；为了显示PID参数和流量的大小，需增加显示模块。
4.4 硬件选型
4.4.1 智能调节器的自行设计
I/V转换可用OP07构成的比例放大器实现。由于ADC0809的转换速度只有几十微妙，相对流量的变化时间很小，可以不要保持器。而ADC0809与DAC0832都是八位的转换器件，理论上的控制精度可达到1/255*100%=0.4%，足以满足流量控制的精度要求。V/I转换可用RCV420转换器。
单片机选择STC89C52一是CMOS工艺的单片机功耗较低；二是价格便宜；再者内部程序存储器有8KB的FLASH ROM，能满足绝大部分工控过程实时监控程序的烧写需求。
显示部分用LCD，采用长沙太阳人电子的SMC1602a字符型液晶显示器。
键盘扫描可用8279加4*4矩阵键盘以中断方式实现。
4.4.2 智能调节器选型
4.4.1的部分可以用虹润的HR-WP-XLS80智能调节器代替，其参数如下
①输入信号：模拟量热电偶：B、E、J、K、S、T、WRe3-25、F2
电阻：Pt100、Pt100.1、Cu50、Cu100、BA1、BA2
电流 0～10mA、4～20mA、0～20mA，输入阻抗≦250Ω电压 0～5V、1～5V
波形矩形、正弦或三角波
幅度光电隔离，大于4V（或根据用户要求任定）频率 0～10KHz（或根据用户要求任定）
②输出信号：
模拟量输出2DC 0～10mA（负载电阻≤750Ω）
2DC 4～20mA（负载电阻≤500Ω）
2DC 0～5V（负载电阻≥250KΩ）
2DC 1～5V（负载电阻≥250KΩ）
报警输出继电器控制输出－－继电器ON/OFF带回差。AC220V/3A，DC24V/6A （阻性负载）
通讯输出光电隔离，RS-485/RS-232C接口，波特率1200～9600bps可设置，
采用标准MODBUS RTU通信协议
馈电输出DC24±1V，负载电流≤30mA
③精度：测量显示精度±0.5%FS或±0.2%FS
频率转换精度±1脉冲（LMS）一般优于0.2%
④显示方式：20～99999瞬时流量测量值显示
20～99999999999累积值显示
2-19999～99999温度补偿测量值显示
2-19999～99999压力补偿测量值显示
2-19999～99999流量（差压、频率）测量值显示
2高亮度LED（数码管）测量显示
2发光二极管工作状态显示
⑤设定方式：2面板轻触式按键数字设定
2参数设定值断电后永久保存
2参数设定值密码锁定
⑥保护方式：2断电后流量累积值时间保持大于两年，设定参数永久性保持
2电源欠压自动复位
2工作异常自动复位（Watch Dog）
⑦使用环境：环境温度 0～50℃
相对湿度≤85%RH
2避免强腐蚀性气体
⑧工作电源：常规型2AC220V %（50Hz±2Hz，线性电源）
特殊型2AC90V～265V－－开关电源
2DC24V±2V－－开关电源
⑨功耗：2≤6W（AC220V线性电源供电）
2≤6W（AC90～265V开关电源供电）
2≤6W（DC24V电源供电）
⑩重量： 500g(AC220V供电) 300g(开关电源)
4.4.3电动调节阀选型
采用湖南力升信息设备有限公司的LSDZ-50电动调节机构，技术指标如下出轴力矩(N.m)：50
动作范围：0~360°
动作时间（S）:20
驱动电机（W）:10
控制电路选项:4-20mA输入
位置输出：4-20mA直流
动力电源：220VAC 50Hz
精度：定位精度：0.5%，位置反馈精度：0.5%
环境温度：-25~+55℃
重量：2Kg
4.4.4流量计选型
采用北京尺度方圆传感器有限公司的LWGY-250A05S，技术指标如下
精度：±0.5%R
口径： 250mm,标准量程120—1200m3/h
重复性： 0.05%～0.2%
4.4.5比值器选型
采用虹润的HR-WP-XQS80，技术指标如下
①性:
显示方式：以双排四位LED显示第一路测量值（PV1）和第二路测量值（PV2），以红色/绿色光柱进行两路测量值百分比的模拟显示。
显示范围：-1999～9999字。
测量精度：±0.2%FS或0.5%FS；±0.1%FS（需特殊订制）。
分辨率：±1字。
报警方式：1-4个报警点控制（1AL、2AL、3AL、4AL）LED指示。
报警精度：±1字。
保护方式：输入回路断线、输入信号超/欠量程报警；输入回路断线变送输出保持、最大、最小可选。
设定方式：面板轻触式按键数字设定，设定值断电永久保存。
②运算模型
加减运算：S0=AS1±BS2 公式4.1
乘法运算：S0=AS1×BS2 公式4.2
除法运算：S0=AS1÷BS2 公式4.3
计算精度：±0.5%FS±1字或±0.2%FS±1字
运算周期：0.4秒
注：S0—输出信号；S1、S2—输入信号；A、B—系数
③输入信号
热电偶： K、E、S、B、J、T、R、Wre3-25；冷端温度自动补偿范围0～50℃，补偿准确度±1℃。
热电阻：Pt100、Cu100、Cu50、BA2、BA1；引线电阻补偿范围≤15Ω。
线性电阻：0～400Ω
远传电阻：30～350Ω（远传压力表）。
直流电压：0～20mV、0～100mV、0～5V、1～5V、0～5V开方、1～5V开方、-5～5V；-10V～10V、0～10V(订货时需指定，与其他信号不兼容)。
直流电流：0～10mA、4～20mA 、0～20mA、0～10mA开方、4～20mA开方。
输入阻抗：电压信号Ri≥500KΩ。
④输出信号
输出精度：同测量精度。
电流信号：DC 4～20mA，负载电阻R≤500Ω；DC 0～10mA，负载电阻R≤750Ω。
电压信号：DC 0～5V；DC 1～5V，负载电阻R≥250KΩ，否则不保证连接外部仪表后的输出准确度。
报警输出：继电器控制输出─继电器ON/OFF带回差，触点容量---AC220V/1A；
DC24V/3A （阻性负载）
微机课程设计报告
目录 一、需求分析 1、系统设计的意义 (3) 2、设计内容 (3) 3、设计目的 (3) 4、设计要求 (3) 5、系统功能 (4) 二、总体设计 1、交通灯工作过程 (4) 三、设计仿真图、设计流程图 1、系统仿真图 (5) 2、流程图 (6) 3、8253、8255A结构及功能 (8) 四、系统程序分析 (10) 五、总结与体会 (13) 六、参考文献 (13)
一、需求分析 1系统设计的意义： 随着社会经济的发展，城市问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏通的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，组多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速通道，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速通道，缓解主干道与匝道、城市同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通灯的控制方式很多，本系统采用可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现本系统的各种功能。同时，本系统实用性强，操作简单。 2、设计内容 采用8255A设计交通灯控制的接口方案，根据设计的方案搭建电路，画出程序流程图，并编写程序进行调试 3、设计目的 综合运用《微机原理与应用》课程知识，利用集成电路设计实现一些中小规模电子电路或者完成一定功能的程序，以复习巩固课堂所学的理论知识，提高程序设计能力及实现系统、绘制系统电路图的能力，为实际应用奠定一定的基础。针对此次课程设计主要是运用本课程的理论知识进行交通灯控制分析及设计，掌握8255A方式0的使用与编程方法，通从而复习巩固了课堂所学的理论知识，提高了对所学知识的综合应用能力。 4、设计要求： （1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计； （2）、硬件电路基于80x86微机接口；
学号1422060213 天津城建大学 过程控制课程设计 设计说明书 串级温度控制系统设计 起止日期：2017 年7 月 3 日至2017 年7 月7 日 学生姓名侯亚东 班级14自动化2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2017年7月7日
天津城建大学 课程设计任务书 2016 -2017学年第 2学期 控制与机械工程 学院 自动化专业 班级 14自动化2班 姓名 侯亚东 学号 1422060213 课程设计名称： 过程控制 设计题目： 串级温度控制系统设计 完成期限：自 2017 年 7 月 3 日至 2017 年 7 月 7 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容： 一、设计任务 管式加热炉系统，考虑将燃烧室温度作为副变量，烧成温度作为主变量，主、副对象的传递函数分别为： 2017()81 s G s e s -=+，021()(101)(201)G s s s =++ 试采用串级控制设计温度控制系统，具体要求如下： 1) 进行控制方案设计，包括调节阀的选择、控制器参数整定，给出相应的闭环系统原理图； 2) 进行仿真实验，给出系统的跟踪性能和抗干扰性能； 3）说明不同控制方案对系统的影响。 二、设计要求 采用MATLAB 仿真；需要做出以下结果： （1） 超调量 （2） 峰值时间 （3） 过渡过程时间 （4） 余差 （5） 第一个波峰值 （6） 第二个波峰值 （7） 衰减比 （8） 衰减率 （9） 振荡频率 （10）全部P 、I 、D 的参数 （11）PID 的模型 （12）设计思路 三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。
铁路山岭隧道课程设计指示书 . 隧道教研室. (注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。) 一、原始资料 (一) 地质及水文地质条件 沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。 (二) 线路条件 本隧道系Ⅰ级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为Δ=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高： 进口：52.00米出口:50.00米 (三) 施工条件 具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。附：(1) 1:500的洞口附近地形平面图二张； (2) 隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。 二、设计任务及要求 (一) 确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度； (二) 在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线； (三) 确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50)； (四) 布置避车洞位置； (五) 按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面
分块图及纵断面工序展开图； (六) 将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。 三、应完成的设计文件 所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。最后交出设计文件及图纸如下： (一) 标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”； (二) 参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“Ⅳ类围岩衬砌结构图”； (三) 隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”； (四) 设计说明书一份，主要内容有： 1.原始资料 ①地质及水文地质条件； ②线路条件； ③施工条件等。 2．设计任务及要求 3.设计步骤 ①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程 应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程； ②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程； ③大小避车洞的布置； ④施工方案比选： 包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。 四、设计步骤 (一) 隧道洞门位置的确定 洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置, 然后在实地加以核对和修正。 为了保证施工及运营的安全, 《隧规》提出了“在一般情况下，隧道宜早进洞，
工程训练总结报告 ——纸上得来终觉浅 为期一学期每周半天的工程训练结束了，还有些恋恋不舍的感觉。在还没有开始实习的时候大家都很积极和热情的想着投入到训练中。然而，实习后，我觉得实习生活和以前想象的不一样了，实习不是一件简单的事。 为期一学期每周半天的工程训练，对我们学土木工科学生来说，也是特别的宝贵。因为这是一次理论与实践相结合的绝好机会，又将全面地检验我们的知识水平然而，实习后，我觉得实习生活和以前想象的不一样了，实习不是一件简单的事，并不是我们想象中的那么简单，金工实习不是一件轻松的事，而是一件劳心劳力的事。在这个短暂的一个学期的实习中，我学到许多在课堂里无法学到的东西，并在意志品质上得到了锻炼。 我们实习的第一天看了有关金工实习的知识和金工实习过程中的注意事项的碟片。这是作为学生的期的实习中，感觉很充实，学到了很多的东西。。 金工实习是培养学生实践能力的有效途径。又是我们大学生、工科类的大学生，十分重要的也特别有意义的实习课。金工实习又是我们的一次实际掌握知识的机会，离开了课堂严谨的环境，我们会感受到车间的气氛。同时也更加感受到了当一名工人的心情，使我们更加清醒地认识到肩负的责任。 钳工 通过碟片的演示和老师的讲解。我终于明白了什么是钳工。同时也懂得了为什么有人说“当钳工是最累的！” 钳工是以手工操作为主，使用各种工具来完成零件的加工、装配和修理等工作。与机械加工相比，劳动强度大、生产效率低，但是可以完成机械加工不便加工或难以完成的工作，同时设备简单，故在机械制造和修配工作中，仍是不可缺少的重要工种。 第一天，来到车间，听完老师的要求，我们需要制作一个小锤子。看了黑板上那看似简简单单的图样，我们便开始了我们的实习。首先要正确的握锉刀，锉削平面时保持锉刀的平直运动是锉削的关键，锉削力有水平推力和垂直压力两种。锉刀推进时，前手压力逐渐减小后手压力大则后小，锉刀推到中间位置时，两手压力相同，继续推进锉刀时，前手压力逐渐减小后压力加大。锉刀返回时不施加压力。这样我们锉削也就比较简单了。在经过了不断重复的锉削，粗糙的铁块表面已经被我们削的很光滑了。 接着便是刮削、研磨、钻孔等。虽然不是很标准，但却是我们汗水的结晶，是我们两天来奋斗的结果，虽然我们的小锤子制作的没有工人师傅做得那么好但是我们还是很高兴！ 钳工的实习说实话是很枯燥的，可能干一个上午却都是在反反复复着一个动作，还要有力气，还要做到位，那就是手握锉刀在工件上来来回回的锉，锉到中午时，整个人的手都酸疼酸疼的，腿也站的有一些僵直了，然而每每累时，却能看见老师在一旁指导，并且亲自示范，他也是满头的汗水，气喘呼呼的，看到
中南大学课程设计报告 课程：计算机网络课程设计 题目：基于Winpcap的网络流量统计分析 指导教师：张伟 目录 第一章总体设计 一、实体类设计 --------P3 二、功能类设计 --------P3 三、界面设计 --------P3
第二章详细设计 一、实体类实现 --------P4 二、功能类实现 --------P4 三、界面实现 --------P5 第三章源代码清单及说明 一、CaptureUtil.java --------P7 二、MyPcapPacketHandler.java --------P9 三、PacketMatch.java --------P9 四、Windows.java --------P13 第四章运行结果 --------P19 第五章心得体会 --------P21 第一章总体设计 一、实体类设计 TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计 二、功能类设计 （1）网卡获取 （2）包的抓捕
（3）包的处理 三、界面设计 （1）布局 （2）按钮功能连接 第二章第二章详细设计 一、实体类实现 TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计。 本程序采用Java编写，基于win10pcap。Win10pcap是winpcap在win10系统上的适用版本。Java对于winpcap使用jnetpcap进行支持。对于TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五种类型的包，在jnetpcap的jar包中大部分已经封装好了相关的实体类型。对应如下：ARP 实体类：https://www.doczj.com/doc/7416248297.html,work.Arp; UPD 实体类：https://www.doczj.com/doc/7416248297.html,work.Icmp;
成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》 名称：单容水箱液位过程控制 班级：2011级自动化过程控制方向 姓名： 学号：
目录 前言 一．过程控制概述 (2) 二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3) 三．系统组成与工作原理 (5) （一）外部组成 (5) （二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5) （三）其它模块和功能 (8) 四．调试过程 (9) （一）P调节 (9) （二）PI调节 (10) （三）PID调节 (11) 五．心得体会 (13)
前言 现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。 首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的 集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、 电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。 其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。 第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。
电气工程基础课程设计 车间动力及照明设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间：
目录 摘要 (3) 1设计任务 (4) 1.1设计题目 (4) 1.2设计要求 (4) 1.3设计依据 (4) 2车间变电所负荷计算 (5) 2.1车间负荷计算 (5) 2.2 无功补偿计算 (8) 3车间变电所系统设计 (9) 3.1变电所主变压器台数和容量确定 (9) 3.2车间变电所的所址和型式 (11) 3.3车间变电所主接线方案设计 (12) 3.4短路电流的计算 (14) 3.4变电所一次设备的选择 (16) 3.5电缆型号与敷设方式选择 (20) 4二次回路与继电保护 (23) 4.1二次回路方案的选择 (23) 4.2二次回路方案的选择与继电保护的整定 (24) 4.3变电所防雷保护和接地装置 (26) 4.4变电所电气照明 (28) 4.5车间配电线路布线方案的确定 (28) 4.6线路导线及其配电设备和保护设备的选择 (29) 5结束语 (33) 6参考资料 (34)
电气工程课程设计——车间动力及照明设计 摘要 电能是现代工业生产的主要能源和动力。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。本次设计的题目为车间动力及照明的设计，考虑到题目的条件，决定采用建立车间变电所的方式给车间动力及照明供电。 因此，本次课程设计的主要工作为车间变电所的设计。一个安全、经济的变 电所，是极为重要的。次车间的供电设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计。最后用autoCAD 给出了 电路图的绘制。
中南大学制造工程训练试卷（一） 1、空气锤的规格以_______________来表示； 2、常用的手弧焊设备有两类: _______________弧焊变压器与_______________弧焊发电机； 3、焊缝的缺陷主要有___________、___________ 、___________、___________和___________等几种； 4、常用的特种铸造方法有___________、___________ 、___________与___________ 等几种； 5、MEM350熔融挤压成形制造的成形材料为___________ ,成形温度为___________, 每层成形厚度为___________ ； 6、传统制造采用___________ 法制造实体或零件,而快速成形制造技术采用___________法制造实体或零件； 7、在逆向工程系统中,测量点资料的设备按探头不同可分为___________ 和___________两种； 二、判断下列叙述的正误，正确者在题后括号内标记“√”，不正确者在题后括号内标记“×”：(10分) 1、透气性太差的型砂易使铸件形成气孔；( ) 2、型砂强度过高,阻碍铸件收缩,而使铸件产生过大的应力或裂纹；( ) 3、起模时在模样周围刷水可提高型砂的可塑性；() 4、将内浇口开设在铸件的薄壁处,有利于铸件同时凝固和收缩, 防止铸造应力() 5、型芯的主要作用是获得铸件的内腔；( ) 6、面砂的强度,耐火性等性能要求较高；( ) 7、锻造时,加热温度越高,钢材的可锻性越好；() 8、真空注型快速制造所用的液体材料必须在真空条件下进行脱泡处理；() 9、氧气切割简便易行,适合于所有的金属；() 10、焊接件产生应力,是因为工件局部受热温度分布不均匀引起的；() 三、下列各题均有三个可供选择的答案，请你选择正确的答案填在括号内：(10分) 1、型砂的耐火性差,造成铸件( )； A、气孔； B、粘砂； C、冷隔； 2、型砂中加锯木屑是为了改善型砂的( )； A、耐火性； B、退让性； C、强度；
中南大学 《C语言程序设计》 课程设计报告课题名称：学生成绩管理系统 专业电气信息 学生姓名舒畅 班级0914 学号0909091424 指导教师穆帅 完成日期2010年7月10日 信息科学与工程学院
目录 1 课程设计的目的 (1) 2 设计内容与要求 (1) 3 主要技术指标及特点 (2) 3.1 登录界面显示 (2) 3.2登记学生资料 (4) 3.3保存学生资料 (5) 3.4 删除学生资料 (6) 3.5修改学生资料 (7) 3.6 查询学生资料 (8) 3.6统计学生资料（自加功能） (8) 3.8对学生资料进行排序 (9) 3.9程序主要代码 (9) 4 设计小结 (31)
成绩管理系统 1 课程设计的目的 1．加深对《C语言程序设计》课程知识的理解，掌握C语言应用程序的开发方法和步骤； 2．进一步掌握和利用C语言进行程设计的能力； 3．进一步理解和运用结构化程序设计的思想和方法； 4．初步掌握开发一个小型实用系统的基本方法； 5．学会调试一个较长程序的基本方法； 6．学会利用流程图或N-S图表示算法； 7．掌握书写程设计开发文档的能力（书写课程设计报告）。 2 设计内容与要求 设计内容：成绩管理系统 现有学生成绩信息，内容如下： 姓名学号 C 数学英语 shuchang 12 99 98 99 jiutian 32 87 68 87 changzi 33 98 89 99 jiutia 13 7 43 45 设计要求： ?封面（参见任务书最后一页） ?系统描述：分析和描述系统的基本要求和内容； ?功能模块结构：包括如何划分功能模块，各功能模块之间的结构图，以及各模块 的功能描述； ?数据结构设计：设计数据结构以满足系统的功能要求，并加以注释说明； ?主要模块的算法说明：即实现该模块的思路； ?运行结果：包括典型的界面、输入和输出数据等； ?总结：包括C语言程序设计实践中遇到的问题，解决问题的过程及体会、收获、
过控课设目录 第一章前馈-反馈控制与设计任务 (2) 1.1 前馈控制 (2) 1.2 反馈控制 (2) 1.3 设计任务 (2) 1.4 设计要求 (2) 1.5 设计报告 (2) 第二章前馈-反馈系统 (2) 2.1 前馈控制系统的组成 (3) 2.2 前馈控制系统的特点 (3) 2.3 前馈-反馈复合控制系统特性分析 (4) 第三章前馈-反馈仿真分析 (7) 3.1 系统分析 (7) 3.2 静态系统仿真图 (8) 3.2 动态系统仿真 (9) 3.3 系统跟踪性能与抗干扰性能 .............................................. . 9 第四章总结 .. (11) 参考文献 (12)
第一章前馈-反馈控制与设计任务 1.1 前馈控制 前馈控制（英文名称为Feedforward Control），是按干扰进行调节的开环调节系统，在干扰发生后，被控变量未发生变化时，前馈控制器根据干扰幅值，变化趋势，对操纵变量进行调节，来补偿干扰对被控变量的影响，使被控变量保持不变的方法。 1.2 反馈控制 反馈控制（英文名称为Feedback Control），是指从被控对象获取信息，按照偏差的极性而向相反的方向改变控制量，再把调节被控量的作用馈送给控制对象，这种控制方法称为反馈控制，也称作按偏差控制。反馈控制总是通过闭环来实现的。反馈控制的特点：反馈控制的特点有：按偏差进行调节；调节量小，失调量小；能随时了解被控变量变化情况；输出影响输入（闭环）。反馈控制必须有偏差才能进行调节，调节作用落后于干扰作用；调节不及时，被控变量总是变化的。 1.3 设计任务 蒸发器的控制通道传递函数为，G01(s)=Wo(s)= 0.94/(55s+1)ｅ-6s,扰动通道特性为G02(s)=Wf(s)=1.05/(41s+1)ｅ-8s试设计前馈-反馈控制系统，具体要求如下： 1.4 设计要求 1) 采用matlab仿真分析不同形式前馈控制器对系统性能的影响； 2）采用matlab仿真分析不同形式前馈-反馈控制器对系统性能的影响； 3) 选择一种较为理想的控制方案进行设计，给出相应的闭环系统原理图； 4）进行仿真实验，给出系统的跟踪性能和抗干扰性能。 1.5 设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。 第二章前馈-反馈系统 2.1 前馈控制系统的组成 在热工控制系统中，由于被控对象通常存在一定的纯滞后和容积滞后，因而从干扰产生到被调量发生变化需要一定的时间。从偏差产生到调节器产生控制作用以及操纵量改变到被控量发生变化又要经过一定的时间，可见，这种反馈控制方案的本身决定了无法将干扰对被控量的影响克服在被控量偏离设定植之前，从而限制了这类控制系统控制质量的进一步提高。考虑到偏差产生的直接原因是干扰作用的结果，如果直接按扰动而不是按偏差进行控制，也就是说，当干扰一出现调节器就直接根据检测到的干扰大小和方法按一定规律去控制。由于干扰发生后被控量还未显示出变化之前，调节器就产生了控制作用，这在理论上就可以把偏差彻底消除。按照这种理论构成的控制系统称为前馈控制系统，显然，前馈控制对于干扰的克服
钢结构课程设计计算说明书 一、设计资料 1.设计条件 某厂一操作平台，平台尺寸16.000×12.000m，标高4.00m，平台梁柱布置图如图1所示。该平台位于室内，楼面板采用压花钢板，平台活载按2.0kN/m2考虑。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用。 2.设计要求 (1)板的设计（板的选择、强度验算、挠度验算） (2)选一跨次梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (3)选一跨主梁设计（截面设计、强度验算、刚度验算） (4)柱的设计（截面设计、整体稳定性验算） (5)节点设计（主梁与柱的连接、主次梁的连接） (6)计算说明书，包括（1）～（5）部分内容 (7)绘制平台梁柱平面布置图、柱与主次梁截面图、2个主梁与柱连接节点详（边 柱和中柱）、2个次梁与主梁连接节点详图（边梁、中间梁）、设计说明。(2# 图纸一张),
二、设计方案 1、板的设计 （1）确定铺板尺寸 使用压花钢板，厚度取15mm ，密度为37.85/kg m （2）验算板的强度和挠度 ①铺板承受的荷载 恒载标准值：37.859.815101 1.154/k g kN m -=????= 活载标准值： 3.01 3.0/k p kN m =?= 荷载总标准值： 1.154 3.0 4.154/k k k q g p kN m =+=+= 恒载设计值： 1.154 1.2 1.385/g kN m =?= 活载设计值： 3.0 1.2 4.2/p kN m =?= 荷载总设计值： 1.385 4.2 5.585/q kN m =+= 根据规范，6000 421500 b a = =>，1230.1250,0.0375,0.095,0.1422a a a β==== 因为1213,a a a a >> 所以22max 10.1250 5.585 1.5 1.571x M M a qa kN m ===??= ②验算强度及挠度 强度验算： 3 22max max 22 66 1.5711034.91/215/1.215 x M N mm N mm t σγ??===
工程训练实习总结报告 课程：工程训练D/E班级： 工程训练是一门实践性较强的课。对于多年来只基于理论学习而很少参与实践的我们来说，工程训练是一门培养我们实践能力的重要课程。在课程中，老师短短十几分钟高效率讲课，对我们来说也是一种挑战和有效地训练。这要求我们每个人都要在这短暂的时间内掌握机械设备相关的基本步骤，操作方法和注意事项。总之，通过此次工程训练的学习让我们的动手能力和实践能力都有了提高。 工程训练中安全最重要，这就要求我们必须严格遵守相关规章制度。上工程训练要统一穿军训服。不穿拖鞋，凉鞋。女同学的长发还需卷起，戴上安全帽。实习时要认真听老师讲解，仔细观察老师的示范，操作设备是要胆大心细，认真遵守各类设备的安全操作规程，避免人身、设备事故的发生。。这些基本要求确保了我们工程训练中的人身安全。 在工程训练课程中，数控车削，数控铣削，数控切割都是比较现代电气化，自动化的设备。这几个工程训练主要学习任务就是编写程序。这几个工程实验编写的程序都是十分相近的，编写的程序都有固定的模式。这些实验是我对数控机床有了全面的认识。 在工程训练中最具有挑战性的实验是铸造实验，铸造工程训练操作比较复杂，容易因细节失败。我们组就因为某个细节的疏忽最终没能达到老师的要求。老师先讲解了铸造的过程及注意事项，然后重点演示了铸造实验的整个工程。老师演示完后，我们头脑都快懵了。接
下来就该我们自己动手操作。首先进行砂子的筛选，砂是专门用于铸造实验的。我们先用筛子将砂分选出细颗粒，将下砂箱放在平台上，将飞机的上半模具放入。用细砂将小飞机掩埋用手按紧，再用铲子铲砂填满，一边填一边用捣砂锤沿砂箱四周将砂压紧。砂不能压的太紧，但也不能太松，要均匀压实。填满后，将砂刮平于砂箱。然后将下砂箱翻转后来。将飞机模具的下半部与上部合在一起。在砂表面均匀的撒下另一种砂。用毛刷清理模具表面的分型砂砂粒，再将上砂箱放上，在相应位置放入直浇道棒与通气孔棒。填满砂。，再用通气针沿通气孔边缘下插形成许多通气小孔。再用湿润的粘土，在上下砂箱接缝处做一个标记，用刀接缝画一条横线，再竖向画3条竖线。然后取出模具，将上下砂箱分离，竖直向上迅速将上砂箱抬起。取出模具时要小心避免砂型垮塌或被破坏。当模具腔内有砂粒时，需用工具将其取出，以免形成的铸件表面有砂眼。最后将上砂箱与下砂箱按标记准确合型，灌入铝水，冷却后取出。将多余部分锯掉，整个实验就完成了。 通过工程训练这门课程的学习，我受益匪浅。我熟悉了一些常用数控设备和基本的工艺知识，，增强了我的工程实践能力和提高了综合素质，提高了团队合作与助人为乐的意识。最后，感谢老师们的认真、悉心地谆谆教诲，感谢同学的热情帮助。 姓名： 学号： 年月日
中南大学 本科生课程设计(实践)任务书、设计报告 (C++程序设计) 题目学生成绩管理系统 学生姓名 指导教师 学院 专业班级 学生学号 计算机基础教学实验中心 年月日
学生成绩管理系统 关键字：学生成绩 MFC 编写系统 内容：定义一个结构体，存放下列信息： 学号、姓名、性别、系名、班级名、成绩等 1.学生成绩管理系统开发设计思想 要求： 一：数据输入：输入学生的相关信息，若用户输入数据或信息不正确，给出“错误”信息显示，重复刚才的操作；至少要输入10个学生的数据；可以随时插入学生信息记录； 二：每个学生数据能够进行修改并进行保存； 三：可以根据学号或者姓名删除某学生数据； 四：查询模块要求能按学号，按姓名，按班级等条件进行查询； 五：界面要求美观，提示信息准确，所有功能可以反复使用。 学生成绩管理程序从总体设计方面来看，基本的功能包括主控模块，数据输入模块，数据修改模块，数据查询模块等。 设计模块图：
2.系统功能及系统设计介绍 详细设计： 对于总体设计说明的软件模块，进一步细化，要说明各个模块的逻辑实现方法。下面逐个说明。 主控模块：主要完成初始化工作，包括屏幕的初始化，显示初始操作界面。初始界面中主要包括功能的菜单选择项。 输入处理：利用链表技术输入多名学生的数据，直到输入学生的学号以“@”开头，则结束数据的输入。程序运行流程图如下：删除处理：利用链表技术删除某学号的学生成绩信息，如果找到该学号则进行删除，否则输出“未找到”的信息。程序运行流程图略。 查找处理：利用链表技术根据学生学号或姓名等方式查找某学号
的学生成绩信息，其程序流程图略。 排序处理：利用链表技术根据学生学号对学生数据进行排序，其 部分源代码如下：/***********xuesheng.c***********/ /******头文件（.h）***********/ #include "stdio.h" /*I/O函数*/ #include "stdlib.h" /*其它说明*/ #include "string.h" /*字符串函数*/ #include "conio.h" /*屏幕操作函数*/ #include "mem.h" /*内存操作函数*/ #include "ctype.h" /*字符操作函数*/ #include "alloc.h" /*动态地址分配函数*/ #define N 3 /*定义常数*/ typedef struct z1 /*定义数据结构*/ { char no[11]; char name[15]; char sex[5]; char major[15]; char class[15];
过程控制系统课程设计 报告书 课设小组：第四小组
目录 摘要 (1) 第一章课程设计任务及说明 (2) 1.1课程设计题目 (2) 1.2 课程设计容 (3) 1.2.1 设计前期工作 (3) 1.2.2 设计工作 (4) 第二章设计过程 (4) 2.1符号介绍 (4) 2.2水箱液位定制控制系统被控对象动态分析 (6) 2.3压力定制控制系统被控对象动态分析 (7) 2.4串级控制系统被控对象动态分析 (7) 第三章压力 P2 定值调节 (8) 3.1 压力定值控制系统原理图 (8) 3.2 压力定值控制系统工艺流程图 (8) 第四章水箱液位L1定值调节 (9) 4.1 水箱液位控制系统原理图 (9) 4.2 水箱液位控制系统工艺流程图 (9) 第五章锅炉流动水温度T1调节串级出水流量F2调节的流程图 (10) 5.1串级控制系统原理图 (10) 5.2串级控制系统工艺流程图 (11)
第六章控制仪表的选型 (12) 6.1 仪表选型表 (12) 6.2现场仪表说明 (13) 6.3 DCS I/O点位号、注释、量程、单位、报警限及配电设置表 (14) 第七章控制回路方框图 (15) 总结 (15) 参考文献 (16)
摘要 过程控制课程设计是过程控制课程的一个重要组成部分。通过实际题目、控制方案的选择、工程图纸的绘制等基础设计和设计的学习，培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。 使学生在深入理解已学的有关过程控制和DCS系统的基本概念、组成结构、工作原理、系统设计方法、系统设计原则的基础上，结合联系实际的课程设计题目，使学生熟悉和掌握DCS控制系统的设计和调试方法，初步掌握控制系统的工程性设计步骤，进一步增强解决实际工程问题的能力。 关键词：过程控制设计DCS
轨道工程课程设计 直线尖轨直线辙叉 60kg钢轨12号单开道岔平面布置设计 班级： 姓名：
学号： 指导老师： 完成时间： 第一部分 设计任务与要求 1. 确定转辙器主要尺寸 2. 确定辙叉和护轨几何尺寸 3. 选择导曲线半径 4. 计算道岔主要几何尺寸 5. 导曲线支距计算 6. 配轨计算 7. 配置岔枕 8. 绘制道岔总平面布置图 第二部分 设计资料 一、轨道条件 钢轨60kg/m ，标准长度12.5m ，区间线路轨枕根数：1760根/公里，道岔类型：钢筋混凝土Ⅱ。 二、道岔型式 （1）转辙器 直线尖轨，跟端支距mm y 1440 ，跟端结构为间隔铁夹板连接， 夹板l =820mm
（2）辙叉及护轨 直线辙叉，N =12，辙叉角'''49454o =α，辙叉趾距mm n 2127=，辙叉跟距 mm m 3800=。 （3）导曲线 圆曲线形，不设超高。 三、物理参数： 动能损失允许值：220/65.0h km =ω 未被平衡的离心加速度容许值20/65.0s m =α 未被平衡的离心加速度时变率容许值30/5.0s m =ψ 四、过岔速度 侧向过岔速度要求：h km V s /45= 五、道岔中的轨缝值 尖轨跟端及辙叉趾端轨缝为6mm ，其余为8mm 。 第三部分 提交资料 1.计算说明书； 2.图纸； 3.如果计算说明书和图纸有电子版，需提交一份电子版。 第四部分 设计计算 一、确定转辙器的几何尺寸 1、计算尖轨长度
尖轨转折角''66.35'114565.0arcsin arcsin 0?==???? ??=s V ωβ 根据设计资料：跟端支距：mm y 1440= 则尖轨长度为：()mm y l 46.8037' '66.35'11sin 144 sin 00=?== β 根据尖轨长度的取值原则，采用接近于计算长度的整数长度，所以取 mm l 80500= 则对应的尖轨转折角''9.29'118050144 arcsin ?=?? ? ??=β 2、计算基本轨尖端前部长度 由设计资料可知mm q 2646= 3、计算基本轨后端长度'q 整个基本轨取为一个标准轨长即L=12.5m ，则： ()mm l q L q 29.1805''9.29'11cos 8050264612500cos 0'=??--=--=β 二、确定辙叉及护轨的几何尺寸 1、确定趾距n P 和跟距m P 根据设计资料知辙叉角''49'454?=α 前端长度n =2127mm 所以：趾距mm n P n 79.1762''49'454sin 212722sin 2=???=?? ? ??=α 后端长度m =3800mm 跟距mm m P m 84.3152sin 2=?? ? ??=α 2、计算护轨工作边延展长度 护轨工作边延展长度示意图如图1所示。
自动化工程训练 —基于MATLAB的电力电子系统仿真 学院：信息科学与工程学院 仿真内容：三相桥式整流电路 班级姓名：自动化0801 肖娉 学号：0909080320 指导老师：桂武鸣老师 日期：2011.08.29--2011.09.09
电力电子技术综合了电子电路、电机拖动、计算机控制等多学科知识，是一门实践性和应用性很强的课程。由于电力电子器件自身的开关非线性，给电力电子电路的分析带来了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析的方法来研究。仿真技术为电力电子电路的分析提供了崭新的方法。 本次工程训练的目的是初步掌握在MA TLAB/Simulink环境下电力电子系统的仿真。通过为期两周的学习，掌握一些MA TLAB的基础、Simulink环境和模型库、电力电子器件模型、变压器和电动机模型等。 MATLAB是一种科学计算软件，它是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。SIMULINK是基于框图的仿真平台，它挂接在MATLAB环境上，以MATLAB的强大计算功能为基础，以直观的模块框图进行仿真和计算。 本文主要以MATLAB/SIMULINK仿真软件为基础，完成了对三相桥式整流电路带电阻、阻感、反电动势、直流电机负载的建模与仿真，并且给出了仿真结果波形，同时根据仿真结果进行了分析。证实了该方法的简便直观、高效快捷和真实准确性。
前言 第一章MATLAB/Simulink仿真的目的与意义 (1) 第二章MATLAB/Simulink的基础知识 (2) 2.1 MATLAB基础 (2) 2.1.1 MATLAB语言的功能 (2) 2.2.2 MATLAB集成环境 (3) 2.2 Simulink仿真基础 (5) 2.2.1 Simulink的模块库介绍 (6) 2.2.2 SimPowerSystems的介绍 (6) 2.2.3 Simulink部分模型介绍 (7) 2.2.4 Simulink仿真运行 (8) 第三章三相桥式可控整流电路的仿真 (10) 3.1 三相桥式整流电路 (10) 3.1 电阻、阻感和反电动势负载 (11) 3.2 直流电机负载 (16) 3.2.1 整流状态 (16) 3.2.2 有源逆变状态 (18) 第四章心得体会 (21) 参考文献 (23)
《过程控制系统设计》课程设计报告 姓名: 学号: XXXXXX 班级: XXXXXXXX 指导老师: 设计时间:2014年 1月 11日 ~1月 15日 第一部分双容水箱液位串级 PID 控制实物实验时间:同组人: 一、实验目的 1、进一步熟悉 PID 调节规律 2、学习串级 PID 控制系统的组成和原理 3、学习串级 PID 控制系统投运和参数整定 二、实验原理(画出“ 系统方框图” 和“ 设备连接图” 1、实验设备:四水箱实验系统 DDC 实验软件、四水箱实验系统 DDC 实验软件 2、原理说明: 控制系统的组成及原理 一个控制器的输出用来改变另一个控制器的设定值,这样连接起来的两个控制器称为“串级” 控制器。两个控制器都有各自的测量输入, 但只有主控制器具有自己独立的设定值, 只有副控制器的输出信号送给被控对象, 这样组成的系统称为串级控制系统。本仿真系统的双容水箱串级控制系统如下图 1所示:
图 1 双容水箱串级控制系统框图 串级控制器术语说明 主变量:y1称主变量。使它保持平稳使控制的主要目的 副变量:y2称副变量。它是被控制过程中引出的中间变量 主对象:下水箱;副对象:上水箱 主控制器:PID 控制器 1,它接受的是主变量的偏差 e1,其输出是去改变副控制器的设定值副控制器:PID 控制器 2,它接受的是副变量的偏差 e2,其输出去控制阀门 主回路:若将副回路看成一个以主控制器输出 r2为输入,以副变量 y2为输出的等效环节, 则串级系统转化为一个单回路,即主回路。 副回路:处于串级控制系统内部的,由 PID 控制器 2和上水箱组成的回路 串级控制系统从总体上看, 仍然是一个定值控制系统, 因此, 主变量在干扰作用下的过渡过程和单回路定值控制系统的过渡过程具有相同的品质指标。但是串级控制系统和单回路系统相比, 在结构上从对象中引入一个中间变量(副变量构成了一个回路,因此具有一系列的特点。串级控制系统的主要优点有:
工程训练实习总结报告 课程：工程训练D 班级：生医1401 在大学一年级的下学期，我学习并参加了由学校为提高在校大学生实践能力而开设的工程训练课程D。它包括有工程实践概论、车削实验、铣削实验、焊接实验、铸造实验、钳工实验、数控铣削实验、数控车削实验、数控线切割实验、自行车拆装实验。 当然，因为每个同学的选课不同，上课时间以及课程顺序都有所不同。比如我第一节课上的是钳工实验，由于第一次接触这种课程，我心里比较紧张，所以第一节课做的不是太好。而且用了很多的时间，不过最后还是做了出来，这让我还是很有成就感的。所以，从那后我便对这门学科有了好感。 通过这一系列的课程，我学到了很多，它教会我们的不仅仅是实际操作的能力，还有团队合作的能力、应及操作的能力等等。由于设备有限，所以我们的课程的每一个实验都是分小组进行的。我个人认为在这些实验中自行车拆装实验和铸造实验最为锻炼我们的团队合作能力，而钳工实验以及焊接实验则最能提高我们的个人操作能力。钳工实验除了第一步需要合作外，其余步骤皆需我们独立完成。我们
要独立打磨出一个螺丝钉，而这都是以前不曾接触过的。甚至有一些不小心的同学在打磨的时候伤到了自己的手。焊接实验则有些惊心动魄，看着那些飞射的火花，开始做的时候总是畏首畏尾的，导致训练并不顺利。不过好在我们独立练习的时间较长，因此最后放开了，所以，成绩还是比较让人满意的。而自行车拆装实验和铸造实验算是我印象最深的两次实验了。因为这两次实验都让我体验到了团队的宝贵，在实验过程中每个人都非常认真而用心，而实验后的成就感也让每个人由衷的感到开心。比如自行车拆装实验，我们是四个人一组，在看完讲解视频和老师的教学后，我们四个人拆前轮的、拆龙头的、拿工具的，一下就忙碌开来。所以我们完成的也很快，不在最后装自行车的时候就没有这么顺利了，因此我们完成的总时间算比较长的了。而在铸造实验中，我们是两个人合作。这次合作遇到了一些问题，因为铸造实验的难度较大且步骤复杂，所以我们两个都不能完整的记住每一个步骤，所以我们会讨论而导致分工并不算太好。一开始还出现了错误，不过还好的是因为我们的谨慎，沙模型一次性就做成功了。之后，我们还给其他同学提供了一些帮助。我想，每一位同学都或多或少的会有一些感悟，一些收获。 当然，这里面其实还是有一些不足之处。首先是我们学生，许多
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 课程设计说明书 现代铝电解槽新型阳极结构设计 题目（单槽日产量2.4t,电流密度0.76A·cm-2） 学生姓名刘冬 专业班级冶金 00906 班 学生学号0503090706 指导教师伍上元 学院冶金科学与工程学院 完成时间2012年9月11日
目录 第一章概述 1.1现代铝电解槽结构发展趋势 (3) 1.2所设计电解槽阳极结构的特点 (4) 第二章铝电解槽结构简介 2.1 上部结构 (5) 2.1.1 阳极炭块组 (6) 2.1.2 阳极升降装臵 (6) 2.1.3 承重结构 (7) 2.1.4 加料装臵 (7) 2.1.5 集气装臵 (8) 2.2 阴极结构 (9) 2.2.1 槽壳与摇篮架 (10) 2.2.2 槽内衬 (11) 2.3 母线结构 (13) 2.3.1 阳极母线 (13) 2.3.2 阴极母线 (14) 2.4 绝缘设施 (15) 第三章铝电解结构计算 3.1 阳极电流密度 (15) 3.2 阳极炭块尺寸 (15) 3.3 阳极炭块数目 (17) 3.4 槽膛尺寸 (17) 3.5 槽壳尺寸 (17) 3.6 阴极碳块尺寸 (17) 第四章阳极结构设计 4.1 阳极炭块组 (18) 4.2 换极周期与顺序 (19) 4.3 阳极炭块质量要求与组装 (20) 4.3.1 阳极炭块质量要求 (20) 4.3.2 阳极组装 (21) 第五章参考文献 (22) 2
第一章概述 1.1现代铝电解槽结构发展趋势 20世纪80年代以前，工业铝电解的发展经历了几个重要阶段，其标志的变化有：电解槽电流由24kA、60kA增加至100-150kA；槽型主要由侧插棒式（及上插棒式）自焙阳极电解槽改变为预焙阳极电解槽；电能消耗由吨铝22000kW·h降低至15000kW·h；电流效率由70%-80%逐步提高到85-90%。 1980年开始，电解槽技术突破了175kA的壁垒，采用了磁场补偿技术，配合点式下料及电阻跟踪的过程控制技术，使电解槽能在氧化铝浓度变化范围很窄的条件下工作，为此逐渐改进了电解质，降低了温度，为最终获得高电流效率和低电耗创造了条件。在以后的年份中，吨铝最低电耗曾降低到12900-13200 kW·h，阳极效应频率比以前降低了一个数量级。 80年代中叶，电解槽更加大型化，点式下料量降低到每次2kg氧化铝，采用了单个或多个废气捕集系统，采用了微机过程控制系统，对电解槽能量参数每5s进行采样，还采用了自动供料系统，减少了灰尘对环境的影响。进入90年代，进一步增大电解槽容量，吨铝投资较以前更节省，然而大型槽（特别是超过300kA）能耗并不低于80年代初期较小的电解槽，这是由于大型槽采取较高的阳极电流密度，槽内由于混合效率不高而存在氧化铝的浓度梯度；槽寿命也有所降低，因为炉帮状况不理想，并且随着电流密度增大，增加了阴极的腐蚀，以及槽底沉淀增多，后者是下料的频率比较高，而电解质的混合程度不足造成的。尽管如此，总的经济状况还是良好的。 90年代以来，电解槽的技术发展有如下特点： （1）电流效率达到96%； （2）电解过程的能量效率接近50%，其余的能量成为电解槽的热损而耗散； （3）阳极的消耗方面，炭阳极净耗降低到0.397kg/kg（Al）； （4）尽管设计和材料方面都有很大的进步，然而电解槽侧部仍需要保护性的炉帮存在，否则金属质量和槽寿命都会受负面影响； （5）维护电解槽的热平衡（和能量平衡）更显出重要性，既需要确保极距以产生足够的热能保持生产的稳定，又需要适当增大热损失以形成完好的炉帮，提高槽 寿命。 我国的电解铝工业可自1954年第一家铝电解厂（抚顺铝厂）投产算起，至2010年已有56年历史，在电解槽设计中，已掌握“三场”仿真技术，在模拟与优化方面采用了ANSYS 3