控制系统仿真课程设计
控制系统MATLAB仿真与应用课程设计
控制系统MATLAB仿真与应用课程设计1. 选题背景现代工业领域，控制系统是自动化生产过程中不可或缺的一部分。
因此，控制系统课程在自动化工程专业中被广泛开设。
其中，MATLAB作为自动化领域常用的仿真软件，能够快速、有效地建立和分析控制系统模型，被广泛应用于自动化工程课程中。
在此基础上，控制系统MATLAB仿真与应用课程设计成为了自动化工程专业不可或缺的一部分。
本文旨在探讨控制系统MATLAB仿真与应用课程设计的内容和方法。
2. 课程设计内容2.1 课程设计的目标控制系统MATLAB仿真与应用课程设计的目标是通过理论学习和实际实践，使学生熟悉控制系统的基本理论和仿真方法，掌握MATLAB仿真软件的基本操作和控制系统建模方法，同时在课程的实践环节中，能够完成基于MATLAB的控制系统仿真设计任务，提高学生的综合能力和实践能力。
2.2 课程设计的内容课程设计主要包括以下内容：2.2.1 控制系统理论基础•控制系统基本概念和分类•控制系统数学模型及其性质•控制系统稳定性和响应特性分析•PID控制器设计方法与参数调整技巧2.2.2 MATLAB基础•MATLAB软件环境介绍•MATLAB基本语法和数据类型•MATLAB常用函数和命令介绍•MATLAB绘图和数据可视化2.2.3 控制系统MATLAB仿真案例设计•基于MATLAB的控制系统建模方法•控制系统仿真设计实例讲解与分析•控制系统故障诊断与调试方法介绍•控制系统实验结果分析和讨论2.3 课程设计的实践环节课程设计中，学生要根据课程设计的要求，完成相应的仿真实验。
实验包括但不限于以下内容：•PID控制器的设计与参数调整•负反馈系统的稳态和暂态响应特性分析与仿真•步进电机控制系统的设计与仿真•直流电机控制系统的设计与仿真•温度控制系统的设计与仿真在实践过程中，学生要能够熟练使用MATLAB仿真软件，根据实验要求完成系统的建模、仿真和实验现场的调试与测试。
控制系统仿真课程设计.
控制系统仿真课程设计（2010级）题目控制系统仿真课程设计学院自动化专业自动化班级学号学生姓名指导教师王永忠/刘伟峰完成日期2013年7月控制系统仿真课程设计（一）——锅炉汽包水位三冲量控制系统仿真1.1 设计目的本课程设计的目的是通过对锅炉水位控制系统的Matlab仿真，掌握过程控制系统设计及仿真的一般方法，深入了解反馈控制、前馈-反馈控制、前馈-串级控制系统的性能及优缺点，实验分析控制系统参数与系统调节性能之间的关系，掌握过程控制系统参数整定的方法。
1.2 设计原理锅炉汽包水位控制的操作变量是给水流量，目的是使汽包水位维持在给定的范围内。
汽包液位过高会影响汽水分离效果，使蒸汽带水过多，若用此蒸汽推动汽轮机，会使汽轮机的喷嘴、叶片结垢，严重时可能使汽轮机发生水冲击而损坏叶片。
汽包液位过低，水循环就会被破坏，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，甚至爆炸。
常见的锅炉汽水系统如图1-1所示，锅炉汽包水位受汽包中储水量及水位下汽包容积的影响，而水位下汽包容积与蒸汽负荷、蒸汽压力、炉膛热负荷等有关。
影响水位变化的因素主要是锅炉蒸发量（蒸汽流量）和给水流量，锅炉汽包水位控制就是通过调节给水量，使得汽包水位在蒸汽负荷及给水流量变化的情况下能够达到稳定状态。
图1-1 锅炉汽水系统图在给水流量及蒸汽负荷发生变化时，锅炉汽包水位会发生相应的变化，其分别对应的传递函数如下所示：（1）汽包水位在给水流量作用下的动态特性汽包和给水可以看做单容无自衡对象，当给水增加时，一方面会使得汽包水位升高，另一方面由于给水温度比汽包内饱和水的温度低，又会使得汽包中气泡减少，导致水位降低，两方面的因素结合，在加上给水系统中省煤器等设备带来延迟，使得汽包水位的变化具有一定的滞后。
因此，汽包水位在给水流量作用下，近似于一个积分环节和惯性环节相串联的无自衡系统，系统特性可以表示为()111()()(1)K H S G S W S s T s ==+ （1.1） （2）汽包水位在蒸汽流量扰动下的动态特性在给水流量及炉膛热负荷不变的情况下，当蒸汽流量突然增加时，瞬间会导致汽包压力的降低，使得汽包内水的沸腾突然加剧，水中气泡迅速增加，将整个水位抬高；而当蒸汽流量突然减小时，汽包内压力会瞬间增加，使得水面下汽包的容积变小，出现水位先下降后上升的现象，上述现象称为“虚假水位”。
计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版课程设计
计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版课程设计一、课程设计的背景随着计算技术的发展，越来越多的机电设备采用了控制系统，从而提高了生产力和工作效率。
因此，控制系统的设计和仿真技术也得到了越来越广泛的应用。
为了提高控制系统的性能，提高系统的可靠性和稳定性，需要采用控制系统设计和仿真技术。
在此背景下，本次课程设计旨在通过MATLAB软件对控制系统进行仿真设计，从而提高学生的控制系统设计和仿真技能。
二、课程设计的目的本次课程设计的目的主要包括以下几个方面：1.提高学生的控制系统设计和仿真能力；2.增强学生的MATLAB编程技术；3.帮助学生理解控制系统的基本原理及其应用；4.增强学生团队合作和沟通能力。
三、课程设计的内容和要求本次课程设计主要有以下内容和要求：3.1 选题背景和意义选题需要有明确的背景和意义，可以结合实际应用场景进行选择。
3.2 系统分析与模型建立学生需要对待设计的控制系统进行系统分析，并建立相应的模型。
包括控制系统的框图、信号流图、传递函数、状态空间等。
3.3 控制器的设计与仿真学生需要对设计的控制系统设计相应的控制器，并进行仿真评估。
包括根轨迹法、频域设计法、状态反馈控制、PID控制等。
3.4 性能分析与评价学生需要对仿真结果进行性能分析与评价。
包括阶跃响应，超调量，稳态误差等。
3.5 实验设计与编程实现学生需要将设计的控制系统进行实验设计，并用MATLAB编写程序进行实现与测试。
3.6 结果分析与总结学生需要对实验结果进行分析与总结，从控制效果、系统应用等方面加以评价。
四、课程设计的实施方法本次课程设计的实施方法主要包括以下几个方面：1.采取团队合作的方式进行任务分配和工作安排；2.利用网上资源和实验平台，进行实践学习与实验操作；3.在课程设计的过程中，主要采用课堂授课和实验操作相结合的方式进行；4.通过实验操作和讨论，进行知识交流和实践探索。
五、课程设计的评价方法本次课程设计的评价主要从以下几个方面进行：1.对学生在选题、模型分析、控制器设计、仿真评价等方面的表现和成果进行评价；2.对学生实验操作能力和MATLAB编程水平进行评价；3.对团队合作和沟通能力进行评价；4.对报告和总结的撰写质量进行评价。
基于matlab的pid控制仿真课程设计
这篇文章是关于基于Matlab的PID控制仿真课程设计的，主要内容包括PID控制的基本原理、Matlab的应用、课程设计的目的和意义、课程设计的具体步骤和具体操作步骤。
文章采用客观正式的语气，结构合理，旨在解释基于Matlab的PID控制仿真课程设计的重要性和实施方法。
1. 简介PID控制是一种常见的控制算法，由比例项（P）、积分项（I）和微分项（D）组成，可以根据被控对象的实际输出与期望输出的偏差来调整控制器的输出，从而实现对被控对象的精确控制。
Matlab是一种强大的数学建模与仿真软件，广泛应用于工程领域，尤其在控制系统设计和仿真方面具有独特优势。
2. PID控制的基本原理PID控制算法根据被控对象的实际输出与期望输出的偏差来调整控制器的输出。
具体来说，比例项根据偏差的大小直接调整输出，积分项根据偏差的积累情况调整输出，微分项根据偏差的变化速度调整输出。
三者综合起来，可以实现对被控对象的精确控制。
3. Matlab在PID控制中的应用Matlab提供了丰富的工具箱，其中包括控制系统工具箱，可以方便地进行PID控制算法的设计、仿真和调试。
利用Matlab，可以快速建立被控对象的数学模型，设计PID控制器，并进行系统的仿真和性能分析，为工程实践提供重要支持。
4. 课程设计的目的和意义基于Matlab的PID控制仿真课程设计，旨在帮助学生深入理解PID控制算法的原理和实现方法，掌握Matlab在控制系统设计中的应用技能，提高学生的工程实践能力和创新思维。
5. 课程设计的具体步骤（1）理论学习：学生首先需要学习PID控制算法的基本原理和Matlab在控制系统设计中的应用知识，包括控制系统的建模、PID控制器的设计原理、Matlab的控制系统工具箱的基本使用方法等。
（2）案例分析：学生根据教师提供的PID控制实例，在Matlab环境下进行仿真分析，了解PID控制算法的具体应用场景和性能指标。
（3）课程设计任务：学生根据所学知识，选择一个具体的控制对象，如温度控制系统、水位控制系统等，利用Matlab建立其数学模型，设计PID控制器，并进行系统的仿真和性能分析。
计算机控制技术与系统仿真课程设计
计算机控制技术与系统仿真课程设计课程背景计算机控制技术与系统仿真课程旨在培养学生对计算机控制技术的理解和应用，并通过系统仿真的方式加深对计算机控制系统的认识和理解。
在课程设计阶段，学生需要通过理论学习和实践操作，设计、实现和仿真计算机控制系统，加深对计算机控制技术与系统的认知与理解，为未来从事相关领域的工作做好准备。
课程内容计算机控制技术与系统仿真课程主要包括以下内容：1.计算机控制技术的基本概念和原理；2.计算机控制系统的结构和组成；3.控制系统设计的基本方法和流程；4.程序设计语言的基础；5.计算机控制系统仿真理论和方法；6.计算机控制系统仿真工具的使用。
课程设计任务在完成以上课程内容的学习后，学生需要完成本课程设计任务，设计并实现一个计算机控制系统，然后通过系统仿真工具进行仿真。
具体任务要求如下：任务要求1.设计一个计算机控制系统，能够完成对温度、湿度等环境参数的检测和控制；2.根据需求设计系统的控制算法，编写程序进行控制；3.使用仿真工具进行系统仿真，验证设计的控制算法是否正确；4.提交课程设计报告，包括系统的设计与实现、仿真结果分析和总结等。
设计要求1.设计系统的结构和组成，包括传感器、执行机构、控制器等；2.选择合适的控制算法，保证系统的稳定性和响应速度；3.编写程序代码，实现控制算法；4.使用仿真工具对系统进行仿真，记录仿真结果和分析结果数据。
设计思路在控制系统设计过程中，首先需要设计系统的结构和组成。
根据设计要求，以温度、湿度为控制参数，需要选取合适的传感器进行检测，以及选取合适的执行机构进行控制。
控制器的选取需要考虑控制要求的稳定性和响应速度等特点。
在确定了系统的结构后，需要选择合适的控制算法进行程序设计。
对于温度和湿度控制，最常用的控制算法是比例-积分-微分控制（PID控制），它能够根据检测到的温湿度数据自动调节控制器输出，实现系统的自动控制。
在编写控制程序之后，需要使用仿真工具进行系统仿真，以验证程序的正确性和系统稳定性。
高楼电梯自动控制系统电路课程设计用Multisim仿真
高楼电梯自动控制系统电路课程设计用Multisim仿真高楼电梯自动控制系统的整体结构是将控制器，轿厢系统，电梯机房系统以及外部系统四个部分结合在一起而成。
本次课程设计以Multisim为软件设计平台，仿真实现高楼电梯自动控制系统，使用到的系统原理如下：1）运行系统：由本次仿真中，采用的PLC控制器作为整个控制器，PLC控制器根据参数设定，计算出应该运行的速度并发送给控制电路后，便能开始控制电梯的运行。
2）轿厢系统：轿厢系统主要包括安全门，照明设备，按钮等设备，当电梯处于运行状态时，安全门会处于关闭状态，在轿厢内可以看到电梯状态，按钮可以根据不同情况设定电梯的运行方向。
3）电梯机房系统：电梯机房系统需要实现轿厢与机房之间的位置对比，当相对应位置相同时，就会触发电梯机房系统以此实现电梯移动。
4）外部系统：外部系统包括各种信号接口，用来连接电梯系统与外部系统，使外部控制者可以控制电梯运行，并实现系统的安全性。
在Multisim的拓扑设计上，运行系统、轿厢系统、电梯机房系统和外部系统主要分别由八级可编程软件，PLC控制器，电机控制器以及各种信号接口组成。
为此，本次课程设计采用Multisim来仿真实现高楼电梯自动控制系统，并以此方式实现电梯各个部件之间正确的控制与协调。
本次课程设计采用Multisim来仿真高楼电梯自动控制系统，使用到的电路原理是：将PLC控制器、轿厢系统、电梯机房系统以及外部系统等做拓扑设计，使电梯各个部件之间正确的控制与协调，以实现电梯的自动控制功能。
本次课程设计能够让我们更加深入理解电梯自动控制系统，并能够实践让学生掌握控制系统的设计和实现技巧。
通过本次课程设计，我们通过Multisim软件，实现了高楼电梯自动控制系统的仿真，在此基础上，我们可以更好地理解电梯自动控制系统的原理，并能够实践掌握自动控制系统的设计与实现技巧，从而提升实际应用能力。
控制系统设计课程设计
控制系统设计 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解控制系统的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够掌握控制系统的数学模型及其建立方法。
3. 学生能够掌握控制系统的性能指标及其计算方法。
4. 学生能够了解不同类型控制器的设计方法和应用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识对简单的控制系统进行数学建模。
2. 学生能够运用控制理论对系统性能进行分析和评价。
3. 学生能够运用设计方法，完成针对特定需求的控制系统设计。
4. 学生能够通过实验或仿真，验证控制系统设计的有效性。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对控制系统设计和分析的浓厚兴趣，提高解决实际问题的热情。
2. 学生培养严谨的科学态度，注重实验数据和理论分析的结合。
3. 学生培养团队协作精神，学会与他人共同探讨、解决问题。
4. 学生增强创新意识，敢于尝试新方法，勇于面对挑战。
本课程旨在使学生在掌握控制系统基本知识的基础上，提高解决实际问题的能力，培养创新意识和团队协作精神。
针对高中年级学生的认知特点，课程内容将从理论到实践，由浅入深地进行教学。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索，将所学知识应用于实际问题中。
通过课程学习，使学生能够具备控制系统设计和分析的基本能力，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 控制系统基本概念：控制系统定义、分类、组成部分及其功能。
- 教材章节：第1章 控制系统概述2. 控制系统数学模型：传递函数、状态空间表示、数学建模方法。
- 教材章节：第2章 控制系统的数学模型3. 控制系统性能指标：稳态性能、动态性能、性能指标计算方法。
- 教材章节：第3章 控制系统的性能指标4. 控制器设计方法：PID控制、状态反馈控制、最优控制等。
- 教材章节：第4章 控制器设计方法5. 控制系统仿真与实验：利用MATLAB/Simulink进行控制系统仿真，开展实验验证。
- 教材章节：第5章 控制系统仿真与实验6. 应用案例分析：分析典型控制系统的设计过程及其在实际工程中的应用。
控制系统课程设计报告--- 控制系统设计与仿真
本科课程设计报告目录控制系统课程设计报告 (1)课程设计题目 (3)实验设备 (3)实验目的 (3)实验背景 (3)实验内容 (3)任务一： (3)了解MATLAB的使用环境，掌握基本的MATLAB编程语法和语句 (3)任务二： (5)了解Simulink的使用环境，掌握Simulink的模块化编程步骤 (5)任务三: (5)对所有过程控制系统对象进行分析，分析所有参数的变化情况 (5)1.一阶系统 (6)2.二阶系统 (7)3.多阶系统 (9)任务四-六: (10)单回路控制系统仿真，PID控制原理，PID参数对控制系统性能的影响 (10)1.被控对象特性在系统中的仿真分析研究 (10)2.执行器在系统中的仿真分析研究 (12)3.控制器特性在系统中的仿真分析研究 (13)4.变送器特性在系统中的仿真分析研究 (15)任务七-八: (17)根轨迹法的基本原理；根轨迹的绘制方法、增益的选择、稳态误差的消除措施 (17)1.根轨迹理论的仿真分析 (17)2.减小消除稳态误差的措施 (18)任务九-十一: (21)频域响应法的基本原理；Bode图的绘制、带宽频率的选择；频率法校正 (21)1.利用伯德图观察幅频与相频特性 (21)2.基于bode图对系统相关指标分析 (22)任务十二-十四: (25)串级控制系统、前馈控制系统、比值控制系统设计，与单回路比较 (25)1.串级控制系统 (25)2.前馈控制系统 (26)3.比值控制系统 (28)任务十五： (29)数字PID控制算法的实验研究 (29)实验总结 (29)参考文献 (29)课程设计题目: 控制系统设计与仿真实验设备:含有MATLAB R2008a 的HP计算机一台.实验目的:通过实验，深入了解MATLAB矩阵实验室的操作，simulink仿真的使用以及各种控制系统的特性，从而为接下来的实体实验打下坚实的基础．有利于学习通过仿真对不能很轻易实现的实验进行分析研究，理解仿真与实际实验的密切关系．实验背景：一学期的自动控制原理课程修习；一学期的过程控制课程修习；一学期的控制系统设计与仿真课程修习；简单的MA TLAB程序应用．实验内容：任务一：了解MATLAB的使用环境，掌握基本的MATLAB编程语法和语句；MATLAB简介:MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
控制系统仿真课程设计
控制系统仿真课程设计（2014级）题目控制系统仿真课程设计学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期实验一 交流异步电机动态仿真一．设计目的1．了解交流异步电机的原理，组成及各主要单元部件的原理。
2. 设计交流异步电机动态结构系统；3．掌握交流异步电机调速系统的调试步骤，方法及参数的整定。
二．设计原理异步电机工作在额定电压和额定频率下，仿真异步电机在空载启动和加载过程中的转速和电流变化过程。
仿真电动机参数如下： 1.85, 2.658,0.2941,0.2898,0.2838s r s r m R R L H L H L H =Ω=Ω===，20.1284Nm s ,2,380,50Hz p N N J n U V f =⋅===，此外，中间需要计算的参数如下：21m s rL L L σ=-，r r r L T R =，222s r r mt rR L R L R L +=，10N m TL =⋅。
αβ坐标系状态方程：其中，状态变量：输入变量：电磁转矩： 2p m p s r s Lr d ()d n L n i i T t JL J βααωψψβ=--r m r r s r rd 1d L i t T T ααβαψψωψ=--+r m r r s r r d 1d L i t T T ββαβψψωψ=-++22s s r r m m m s r r s s 2r r r r d d i R L R L L L L i u t L T L L ααβαασψωψ+=+-+22s s r r m m m s r r s s 2r r r r d d i R L R L L L L i u t L T L L ββαββσψωψ+=--+[ ]Tr r s s X i i αβαβωψψ=[ ]Ts s L U u u T αβ=()p m es s s s rn LT i i L βααβψψ=-步骤1：打开simulink仿真程序。
控制系统计算机仿真课程设计
控制系统计算机仿真课程设计前言计算机仿真作为一个重要的工具，在控制系统的设计和实现中发挥着重要作用。
本文将介绍控制系统计算机仿真课程设计的内容和步骤，并结合一个实际的案例阐述如何利用计算机仿真技术进行控制系统设计。
设计内容和步骤设计内容控制系统计算机仿真课程的设计内容通常包括以下几个方面：1.系统建模：选择合适的控制模型，建立数学模型和仿真模型。
2.系统分析：分析系统的稳态和暂态响应，优化控制系统的性能。
3.控制器设计：设计合适的控制器结构和参数，实现闭环控制。
4.系统仿真：利用计算机仿真软件进行系统仿真，并分析仿真结果。
5.实验验证：通过实验验证仿真结果的正确性，进一步优化控制系统的性能。
设计步骤控制系统计算机仿真课程的设计步骤可以分为以下几个部分：1.系统建模掌握控制系统建模方法，能够从实际物理系统中抽象出控制对象、控制器等模型，建立相应的数学模型和仿真模型。
2.系统分析使用数学分析方法，分析系统的稳态和暂态响应，评估控制系统的性能。
包括评估系统的稳定性、快速性、抗干扰性等。
3.控制器设计使用控制理论，设计合适的控制器结构和参数，实现闭环控制。
掌握 PID、根轨迹、频域等控制器设计方法，能够根据系统要求选择合适的控制器。
4.系统仿真使用计算机仿真软件，进行系统仿真，验证控制系统的性能和预测实际系统行为。
掌握仿真软件的使用方法，能够进行仿真实验设计、仿真模型编写、仿真实验执行等。
5.实验验证在实验室、车间等实际环境中，利用实验设备和仪器对控制系统进行实验验证，验证仿真结果的正确性。
并通过实验优化控制器参数，提高控制系统的性能。
实例分析在本节中，我们将结合一个实际的案例，介绍控制系统的计算机仿真课程设计。
案例背景某高速公路入口处的车道管理系统由计算机控制，通过红绿灯控制车辆的通行。
系统从入口指示车辆能否进入高速公路，在出口将车辆计数和收费。
由于车辆的流量较大，系统的控制效果受到影响，需要进行优化。
控制系统仿真课程设计
电控学院控制系统仿真课程设计题目：基于Matlab仿真的PID校正控制院（系）：电气与控制工程学院专业班级：姓名：学号：指导教师：目录一.控制对象分析1.1设计任务1.2控制要求与指标 1.2.1控制任务1.2.2 控制指标二.控制对象的特性分析2.1静态特性分析2.2动态特性分析2.3系统性能评价三.控制方案选择四.控制器设计4.1设计原理4.2参数设计五.控制系统仿真5.1开环仿真图5.2闭环仿真图5.3仿真结果分析5.3.1闭环静态分析5.3.2闭环动态分析六.结论参考文献一.控制对象分析1.1设计任务假设某弹簧（阻尼系统）如图所示，M=1kg,f=10N·s/m,k=20N/m。
通过设计PID校正装置，构成反馈装置，使其达到设计的技术指标。
1.2控制要求与指标1.2.1控制任务系统的模型可描述如下：1.2.2 控制指标（1）系统的调节时间达到0.5s以内；（2）超调量达到10%以内；（3）无静态误差。
二.控制对象的特性分析2.1静态特性分析>> s=tf('s');G=1/(s^2+10*s+20)Transfer function:1--------------------s^2 + 10 s + 20>> pzmap(G)零极点图由控制理论可知，系统的稳定性和系统的极点位置相关。
系统的极点全部落在左半S平面，所以系统是稳定的，系统阶跃响应图>> step(G);2.2动态特性分析从阶跃响应图可以看出，系统调节时间过长，超调量较小。
2.3系统性能评价从图上可以看出该系统不能满足系统设计所要求达到的性能指标，需要加上合适的控制器。
三.控制方案选择简单的说，PID调节器各校正环节的作用是：(l)比例环节及时成比例地反映控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。
比例系数k P的作用在于加快系统的响应速度，提高系统调节精度。
电力拖动自动控制系统与MATLAB仿真课程设计
电力拖动自动控制系统与MATLAB仿真课程设计1. 课程目标本课程的主要目标是介绍电力拖动自动控制系统的基本原理和MATLAB仿真的基本方法，通过课程设计使学生掌握电力拖动自动控制系统的设计和仿真方法，并能够理解其在实际生产中的应用。
2. 课程内容2.1 电力拖动自动控制系统概述本课程首先介绍电力拖动自动控制系统的基本概念和原理，包括控制系统的组成、控制对象、控制信号、控制器等方面的内容。
2.2 控制系统设计在掌握电力拖动自动控制系统的基本概念和原理后，本课程将介绍控制系统的设计方法，包括控制系统的建模、控制器的设计以及系统的稳定性分析等方面的内容。
2.3 MATLAB仿真本课程将介绍MATLAB仿真的基本方法和工具，包括MATLAB的编程语言、仿真器、图形用户界面等方面的内容。
同时，将以电力拖动自动控制系统作为实例，演示如何使用MATLAB进行系统的仿真和分析。
2.4 课程设计在完成理论部分的学习后，本课程将开展课程设计，要求学生使用所学知识，基于电力拖动自动控制系统的实际问题，完成系统的设计和仿真，并撰写课程设计报告。
3. 课程评估课程评估将基于以下两个方面：3.1 课程作业课程作业将占总评估成绩的50%。
作业内容包括理论学习笔记、仿真程序设计、课程设计报告等方面。
学生需在规定时间内完成作业，按时提交。
3.2 期末考试期末考试将占总评估成绩的50%。
考试内容将涵盖课程的基本概念、原理和应用，要求学生能够熟练掌握所学知识并能够运用于问题解决。
4. 参考资料本课程主要参考以下资料：•《电力拖动自动控制系统理论与实践》•MATLAB官方文档•《电力系统控制工程》5. 总结通过本课程的学习，学生能够掌握电力拖动自动控制系统的基本原理和MATLAB 仿真的基本方法，并能够独立完成系统的设计和仿真工作。
同时，本课程还将培养学生分析问题、解决问题的能力，为其在实际工作中提供有力的支持。
《控制系统仿真与CAD》课程设计指导书
《控制系统仿真与CAD》课程设计指导书一、目的和任务配合《控制系统仿真与CAD》课程的理论教学，通过课程设计教学环节，使学生掌握当前流行的演算式MATLAB语言的基本知识，学会运用MATLAB语言进行控制系统仿真和辅助设计的基本技能，有效地提高学生实验动手能力。
基本要求：1、利用MATLAB提供的基本工具，灵活地编制和开发程序，开创新的应用。
2、熟练地掌握各种模型之间的转换，系统的时域、频域分析及根轨迹绘制。
3、熟练运用SIMULINK对系统进行仿真。
4、掌握PID控制器参数的设计。
二、设计要求1、编制相应的程序，并绘制相应的曲线。
2、对设计结果进行分析。
3、撰写和打印设计报告（包括程序、结果分析、仿真结构框图、结果曲线）。
三、设计内容1、本次设计有八个可以选择的题目，至少选择两个题目进行设计。
2、“设计报告”要按规定的格式撰写（对于存在“逻辑混乱”、“文字不清”、“作图潦草”等问题的报告，将予以退回重新撰写）。
3、无论计算机录入/打印还是手工书写，均要求用标准A4纸进行撰写，以便于报告最终的批阅与存档。
四、时间安排1、课程设计时间为一周。
2、第1天布置设计题目，讲授设计的要求。
3、第2～4天学生进行设计。
4、第5天教师验收，然后学生撰写和打印设计报告。
选题一：二阶弹簧—阻尼系统的PID 控制器设计及参数整定考虑弹簧－阻尼系统如图1所示，其被控对象为二阶环节，传递函数()G s 如下，参数为M=1kg ，b=2N.s/m ，k=25N/m ，()1F s =。
设计要求：（1）控制器为P 控制器时，改变比例系数大小，分析其对系统性能的影响并绘制相应曲线。
（2）控制器为PI 控制器时，改变积分系数大小，分析其对系统性能的影响并绘制相应曲线。
(例如当Kp=50时，改变积分系数大小)（3）设计PID 控制器，选定合适的控制器参数，使闭环系统阶跃响应曲线的超调量σ%<20%，过渡过程时间Ts<2s, 并绘制相应曲线。
控制系统仿真课程设计
控制系统仿真课程设计第一章引言1.1MATLAB软件简介MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。
是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
1.2MATLAB软件组成MATLAB系统由MATLAB开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口（API）五大部分构成。
开发环境MATLAB开发环境是一套方便用户使用的MATLAB函数和文件工具集，其中许多工具是图形化用户接口。
它是一个集成的用户工作空间，允许用户输入输出数据，并提供了M文件的集成编译和调试环境，包括MATLAB桌面、命令窗口、M文件编辑调试器、MATLAB工作空间和在线帮助文档。
数学函数库MATLAB数学函数库包括了大量的计算算法。
从基本算法如加法、正弦，到复杂算法如矩阵求逆、快速傅里叶变换等。
语言MATLAB语言是一种高级的基于矩阵/数组的语言，它有程序流控制、函数、数据结构、输入/输出和面向对象编程等特色。
图形处理系统图形处理系统使得MATLAB能方便的图形化显示向量和矩阵，而且能对图形添加标注和打印。
它包括强大的二维三维图形函数、图像处理和动画显示等函数。
应用程序接口MATLAB应用程序接口（API）是一个使MATLAB语言能与C、Fortran等其它高级编程语言进行交互的函数库。
该函数库的函数通过调用动态链接库（DLL）实现与MATLAB文件的数据交换，其主要功能包括在MATLAB中调用C和Fortran程序，以及在MATLAB与其它应用程序间建立客户、服务器关系。
控制系统仿真课程设计 (2)
控制系统仿真课程设计随着现代工程技术的不断发展，控制系统仿真技术在工程设计和开发中的应用越来越广泛。
控制系统仿真课程的设计，可以帮助学生了解控制系统在实际应用中的工作原理和运作方式，加深对理论知识的理解和掌握，提高工程实践技能。
课程设计目标本次课程设计的目标是通过使用Matlab/Simulink软件，模拟实际工业环境下的控制系统，并编写有效的控制算法，实现控制系统的稳定输出。
本课程设计旨在帮助学生了解控制系统的基本原理、建模方法、系统分析和控制设计等方面的知识，以及掌握Matlab/Simulink的基本使用方法。
课程设计内容实验一：基于控制系统的建模1.了解控制系统的基本概念和结构，掌握Matlab/Simulink的基本使用方法。
2.根据实际工业环境设计和建立模型，并进行仿真测试。
3.通过仿真结果分析控制系统的特性和性能，优化控制算法。
实验二：控制系统设计与模拟1.学习控制系统设计基本方法，了解PID算法的原理和应用。
2.根据建模结果进行系统设计，通过仿真测试并调整控制参数。
3.分析仿真结果，对控制系统性能进行评估，并优化算法实现。
实验三：传感器与控制系统的集成1.学习传感器的工作原理和使用方法，了解传感器与控制系统的集成技术。
2.设计包括传感器在内的控制系统，并进行仿真测试。
3.分析仿真结果，检测控制系统的稳定性、响应速度和精度等性能指标，优化算法设定并重新测试。
实验四：算法集成和性能测试1.掌握算法应用和参数搜索的技术方法。
2.完成控制算法的实现，并进行仿真测试比较。
3.通过性能比较结果，检测算法的稳定性、鲁棒性和响应速度等性能指标，优化算法实现。
课程设计要求1.学生需要组成小组，每组人数不超过4人。
2.每个小组需要按照课程内容要求，完成所有实验任务。
3.学生需要及时向指导教师汇报实验进展情况，并完成实验报告撰写和PPT演示制作。
4.课程设计时间不少于2个月，实验器材和软件由学校提供。
车速控制系统程序及仿真课程设计说明书
2024-01-25
• 课程设计背景与目的 • 车速控制系统原理及组成 • 程序设计思路与实现 • 仿真模型建立与验证 • 硬件在环测试方案设计与实施 • 课程设计总结与展望
01
课程设计背景与目的
背景介绍
交通安全问题日益严重
随着汽车数量的不断增加，交通事故频发，其中超速行驶是主要原 因之一。
05
硬件在环测试方案设计与实施
硬件在环测试原理介绍
硬件在环测试（HIL）是一种通过将 被测控制器与虚拟环境相连接，以实 现对控制器性能进行测试的方法。
在车速控制系统中，硬件在环测试通 过模拟车辆行驶过程中的各种工况， 对控制器的控制策略进行验证和评估 。
硬件在环测试系统由实时仿真模型、 接口电路、被测控制器和上位机等组 成，其中实时仿真模型用于模拟车辆 动态响应，接口电路用于实现信号转 换和传输，被测控制器为待测试的车 速控制器，上位机用于监控和记录测 试过程。
针对车速控制系统的各项功能 需求和性能指标，设计相应的 测试用例，包括正常情况下的 车速控制、异常情况下的车速 控制、车速控制的响应时间和 精度等。
按照测试用例和测试流程，对 被测控制器进行硬件在环测试 ，记录测试过程中的各项数据 。
测试结果分析
数据处理
对测试过程中记录的数据进行整理和分析，提取关键指标 和特征参数。
针对车速控制系统的特点，设计了合适的控 制算法，并通过仿真实验验证了算法的有效 性和优越性。
存在问题及改进方向
传感器精度问题
当前车速传感器存在一定的 测量误差，后续可以考虑采 用更高精度的传感器以提高
车速控制的准确性。
控制算法鲁棒性
当前控制算法在应对复杂路 况和突发情况时表现不够稳 定，未来可以研究更加鲁棒 的控制算法以提高系统的适
pid控制系统仿真课程设计
pid控制系统仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PID控制系统的基本原理，掌握其数学模型及系统组成；2. 学生能描述PID控制系统中各参数对系统性能的影响；3. 学生能运用仿真软件进行PID控制系统的建模与仿真。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的PID控制系统仿真实验；2. 学生能够通过仿真软件分析PID控制系统性能，并调整参数优化系统性能；3. 学生能够利用仿真结果，撰写实验报告，进行结果分析。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对自动化技术的兴趣和热情；2. 学生在团队合作中进行仿真实验，培养沟通协调能力和团队精神；3. 学生在实验过程中，认识到理论与实践相结合的重要性，培养严谨的科学态度。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，要求学生在掌握理论知识的基础上，运用仿真软件进行实际操作。
学生特点：学生具备一定的控制理论基础，对PID控制系统有初步了解，但对仿真软件的使用相对陌生。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过实际操作使学生深入理解PID控制系统的原理和性能。
在教学过程中，强调学生的主体地位，激发学生学习的积极性，培养学生独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- PID控制系统的基本原理与数学模型；- PID控制系统中比例、积分、微分三个环节的作用及影响；- 控制系统稳定性、快速性、准确性的分析。
2. 实践操作：- 仿真软件的安装与使用方法；- 基于仿真软件的PID控制系统建模；- PID控制参数的调整与优化；- 控制系统性能的分析与评价。
3. 教学大纲：- 第一周：PID控制系统的基本原理与数学模型；- 第二周：比例、积分、微分环节的作用及影响；- 第三周：控制系统稳定性、快速性、准确性的分析；- 第四周：仿真软件的安装与使用方法；- 第五周：基于仿真软件的PID控制系统建模；- 第六周：PID控制参数的调整与优化；- 第七周：控制系统性能的分析与评价及实验报告撰写。
控制系统的数字仿真及计算机辅助设计第二版课程设计 (2)
控制系统的数字仿真及计算机辅助设计第二版课程设计一、课程设计背景控制系统是现代自动化技术的核心，数字仿真技术是控制系统设计、调试和性能评估的重要手段之一，计算机辅助设计是普及控制系统设计的重要途径之一。
为了更好地培养学生的控制系统设计能力，提高数字仿真技术和计算机辅助设计的应用水平，本课程设计旨在通过仿真实例，使学生在实践中掌握控制系统的数字仿真及计算机辅助设计技术，同时提高他们的综合素质。
二、课程设计目标本课程设计主要目标如下：1.掌握MATLAB/Simulink软件的基本使用方法，熟练掌握仿真技术。
2.掌握自动控制理论中常用的控制器，了解其工作原理和应用范围。
3.了解现代控制理论中的新型控制方法，如模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。
三、课程设计内容1. 数字仿真基础1.MATLAB/Simulink软件的安装和使用。
2.基本模块的使用介绍，如常用的信号源、激励、控制器等。
3.数字仿真模型的搭建。
2. 控制器设计与仿真1.PID控制器的设计与调试。
2.模糊控制器的设计与调试。
3.神经网络控制器的设计与调试。
4.自适应控制器的设计与调试。
3. 控制系统数字仿真实例1.电机控制系统的仿真设计。
2.飞行器姿态控制系统的仿真设计。
3.按摩椅控制系统的仿真设计。
4.温度控制系统的仿真设计。
四、课程设计流程1.确定课程设计的内容和目标。
2.学生在老师指导下独立完成相应的数字仿真和控制器设计。
3.分组进行控制系统仿真实例的设计，每组分配一种实例进行研究。
4.学生提交仿真报告，老师评分并提供修改意见。
5.学生在老师指导下，对实例进行仿真实验，并进行讲解。
6.课程总结，总结课程设计的成果和不足，并对学生提出建议。
五、课程设计评分标准1.学生提交的仿真报告根据完成情况评分。
2.学生在实验中的表现评分，包括实验报告、讲解和操作技能。
3.课程总结和反思。
六、总结本课程设计通过数字仿真技术和控制器的设计，让学生在实践中掌握控制系统设计技术和应用方法，培养了学生团队合作和创新意识，提高了他们的综合素质和实践能力。
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内蒙古科技大学本科生课程设计论文题目：基于SIMULINK的载热体前馈-反馈控制系统仿真研究学生姓名：蒙龙华学号：1067112303专业：测控技术与仪器班级：测控3班指导教师：李琦2013年12月9日内蒙古科技大学课程设计任务书摘要前馈控制系统和反馈控制系统都属于单回路控制系统，它们有各自的优缺点。
诸如前馈控制能根据干扰值的大小在被调参数偏离给定值之前进行控制，使被调量始终保持在给定值上，但这种控制方式也存在局限，首先表现在前馈控制系统中不存在被调量的反馈，即对于补偿的结果没有检验手段。
反馈控制是根据被调量与给定值的偏差值来控制的，反馈系统的特点是在干扰作用下，必须形成偏差才能进行调节（或偏差即将形成），如果干扰已经发生，而被调参数还没变化时，调节器是不会动作的，即反馈控制总是落后于干扰动作，因此称之为不及时控制。
因此把它们结合起来就产生了前馈—反馈复合控制系统，这种系统能把前馈与反馈的优点结合起来，既能发挥前馈调节控制及时的优点，又能保持反馈控制对各种扰动因素都有抑制作用的长处，较好地解决了控制过程中的问题，通过仿真可以得出这种系统既能获得较好的稳定性，又有较好的抗扰性能。
关键词：计算机应用软件换热器仿真分析仿真建模SIMULINK目录目录 (5)引言 (6)1 概述 (7)1.1 SIMULINK (7)1.2 换热器 (8)1. 换热器概述 (8)2.换热器的特性 (9)1.3 前馈-反馈控制系统 (10)2 控制方案 (11)2.1 载热体流量的控制方案 (11)2.2 控制系统仿真设计 (13)2.3 参数整定 (14)3 载热体流量控制系统仿真实验 (16)3.1 载热体流量控制系统仿真框图 (16)3.2载热体流量控制系统仿真响应曲线 (17)4 结语 (18)参考文献 (19)引言生产过程中必须保证产品满足一定的数量和质量的要求，同时也要保证生产的安全和经济，这就要求生产过程在预期的工况下进行。
但是，生产过程往往受到各种扰动而偏离正常工况，必须通过自动控制随时消除各种干扰，保证正常运行。
更为严重的是有时自动控制系统本身也要发生故障，这就要求在设计自动控制系统时，考虑各种可能发生的故障，并加以保护。
因此，现代的自动控制系统往往包含自动保护、自动检测、自动报警、顺序控制等内容。
有时，它们有机的组合成一个不可分割的整体，以确保控制系统的安全可靠。
以往人们对换热器控制系统进行仿真，大多采用Basic、 Fort ran、 C、C + + 等算法语言来编制仿真程序，编程复杂，而且受上述算法语言的绘图功能的限制，要绘出仿真曲线就得调用相应的软件包来作进一步的处理，使得编制、调试程序更复杂。
另外，过去建立仿真模型往往是以系统的状态方程为基础的，在仿真前需要手工求出系统的状态方程。
而换热器控制系统是一个比较复杂的系统，求取状态方程有一定的难度，若系统结构发生变化, 则需要重写状态方程，仿真程序的修改工作量很大，仿真模型的利用率低。
本文采用MATLAB下的Simulink作为仿真平台，对换热器控制系统进行建模，采用各种模型对换热器控制系统进行仿真实验。
并将仿真实验与现场试验相比较，验证仿真模型和算法的正确性，体现了模块化建模在仿真计算中的优势。
1 概述1.1 SIMULINKSIMULINK是一种强有力的仿真工具，它能让使用者在图形方式下以最小的代价来模拟真实动态系统的运行。
SIMULINK准备有数百种福定义的系统环节模型、最先进的有效积分算法和直观的图示化工具。
依托SIMULINK强健的仿真能力，用户在原型机制造之前就可建立系统的模型，从而评估设计并修复瑕疵。
SIMULINK具有如下的特点：（1）建立动态的系统模型并进行仿真。
SIMULINK是一种图形化的仿真工具，用于对动态系统建模和控制规律的研究制定。
由于支持线性、非线性、连续、离散、多变量和混合式系统结构，SIMULINK几乎可分析任何一种类型的真实动态系统。
（2）以直观的方式建模。
利用SIMULINK可视化的建模方式，可迅速地建立动态系统的框图模型。
只需在SIMULINK元件库中选出合适的模块并施放到SIMULINK建模窗口，鼠标点击连续就可以了。
SIMULINK标准库拥有超过150中，可用于构成各种不同种类的动态模型系统。
模块包括输入信号源、动力学元件、代数函数和非线性函数、数据显示模块等。
SIMULINK模块可以被设定为触发和使能的，用于模拟大模型系统中存在条件作用的子模型的行为。
（3）增添定制模块元件和用户代码。
SIMULINK模块库是可制定的，能够扩展以包容用户自定义的系统环节模块。
用户也可以修改已有模块的图标，重新设定对话框，甚至换用其他形式的弹出菜单和复选框。
SIMULINK允许用户吧自己编写的C、FORTRAN、Ada代码直接植入SIMULINK模型中。
（4）快速、准确地进行设计模拟。
SIMULINK优秀的积分算法给非线性系统仿真带来了极高的精度。
先进的常微分方程求解器可用于求解刚性和非刚性的系统、具有时间触发或不连续的系统和具有代数环的系统。
SIMULINK的求解器能确保连续系统或离散系统的仿真速度、准确地进行。
同时，SIMULINK还未用户准备一个图形化的调试工具，以辅助用户进行系统开发。
（5）分层次的表达复杂系统。
SIMULINK的分级建模能力使得体积庞大、结构复杂的模型构建也简便易行。
根据需要，各种模块可以组织成若干子系统。
在此基础上，整个系统可以按照自定向下或自底向上的方式搭建。
子模型的层次数量完全取决于所构建的系统，不受软件本身的限制。
为方便大型复杂结构系统的操作，SIMULINK还提供了模型结构浏览的功能。
（6）交互式的仿真分析。
SIMULINK的示波器可以动画和图像显示数据，运行中可调整模型参数进行What-if分析，能够在仿真运算进行时监视仿真结果。
这种交互式的特征可以帮助用户快速的评估不同的算法，进行参数优化。
由于SIMULINK完全集成于MATLAB，在SIMULINK下计算的结果可以保存到MATLAB 工作空间之中，因而就能使用MATLAB所具有的众多分析、可视化及工具箱工具操作数据。
1.2 换热器1. 换热器概述换热器（热交换器）是一股或几股流体（辅助流体）加热或冷却另一股或几股流体（目标流体），使目标流体出口温度达到工艺要求的热交换设备，特别是被加热介质是水的换热器，在供热系统中得到广泛使用。
热水换热器按参与换热器的介质分类，分为汽-水换热器和水-水换热器；按换热器的换热方式分类，分为表面式换热器和混合式换热器。
表面式换热器是冷热两种流体被金属壁面割开，而通过金属壁面高温介质将热量传给低温介质。
混合式换热器是冷热两种流体直接接触进行混合而实现换热的换热器。
目前常用的几种换热器有：容积式换热器、壳管式换热器、板式换热器、等离子体改性强化换热器等。
容积式换热器既是换热器又是贮热水罐，在未加热前在罐体存有大量冷水，热效率低，换热时间长，浪费能源，多用于生活热水和用水不均匀的工业用热水系统，主要为罐体及加热排管两部分组成。
壳管式换热器是应用最广泛的传统换热器，其最基本的构造是在圆形壳体内加许多热交换用的小管，当加热的热媒为蒸汽时为壳管汽-水换热器，加热的热媒为高温水时称为壳管水-水换热器，水-水换热器由于热交换水管内外都是水，由于小管两侧水的流速比较接近，圆形外壳直径不能太大，当加热面积不能太大，当加热面积要求较大时，常常将几段连接起来，故又称为分段式水-水热交换器，常用于热水采暖系统。
板式换热器是发展中的新型高效换热设备之一。
结构上采用特殊的波纹金属板为换热板片，使换热液体在板间流动时，能够不断改变流动方向和速度，形成激烈的湍流，以达到强化传热的效果，且传热板片采用厚度为1.2mm 左右的薄板，这就大大提高了其传热能力。
等离子体改性强化换热器，其构造基本上同壳管式换热器，蒸汽在壳程，被加热水在管程，是一种新型高效强化汽水换热器。
它比一般换热器具有以下特点：（1）换热效率高，是同体积其他换热器换热量的2倍以上。
（2）设备结构紧凑，占地面积和占用空间小，安装使用方便。
（3）由于换热管经过等离子体改性处理，换热管表面不易结垢，换热效率稳定。
（4）金属耗量低，比普通产品节约三分之一以上。
2.换热器的特性图1.1所示为换热器的换热原理，其中G1、G2分别为工艺介质及载热体的流量；T1i 、T2i 分别为工艺介质及载热体的入口温度；T1o 、T2o 分别为工艺介质及载热体的出口温度；c1、c2分别为工艺介质及载热体的比热容。
图1.1 换热器换热原理根据换热器两侧不发生相变，可得到热量平衡方程式为G2c2(T2i-T2o)=G1c1(T1o-T1i)换热器的传热速率为式中 K ——传热系数，单位是kcal/(℃*㎡*h);F ——传热面积，单位是㎡；——平均温度差，单位是℃。
对数平均值为（T2i-T1o）-(T2o-T1i)T= T2i-T1iT2o-T1i在多数情况下，当（1/3）<(T2i-T1o)/(T2o-T1i)<=3时，可采用算术平均值，其误差小于5%T=(T2i-T1o)-(T2o-T1i)，2 1整理可得换热器的静态特性方程为T1o-T1i= G1c1 + 1 1+ G1c1流体出口温度为1.3 前馈-反馈控制系统工程实际中，为克服单纯前馈控制的局限性，获得良好的控制品质，产生了前馈-反馈控制系统，即在反馈控制系统的基础上附加一个或几个主要扰动的前馈控制，又称复合控制系统。
这样，依靠反馈控制来使系统在稳态时能准确的使被调量等于给定值，而在动态过程中则利用前馈控制有效地减少被调量的动态偏差（对于主要是由于扰动引起的）。
其原理框图如图1.2所示，R(s)图1.2前馈-反馈控制系统原理框图N-扰动（在此例中为料液流量D）；Y-被调量（在此例中为料液温度错误！未找到引用源。
）；错误！未找到引用源。
d(s)前馈调节器的传递函数；错误！未找到引用源。
1(s)-控制通道对象的传递函数；错误！未找到引用源。
f(s)-扰动通道对象的传递函数；错误！未找到引用源。
c(s) -反馈调节器的传递函数；2 控制方案根据上述分析，换热器出口温度与工艺介质入口温度、工艺介质流量、载热体入口温度、载热体流量有关。
其中，工艺介质入口温度、工艺介质流量、载热体入口温度都是有前一道工序确定，因此可测量但不可控的。
为此，换热器控制的操纵变量可选择为载热体的流量或工艺介质的旁路控制。
2.1 载热体流量的控制方案根据热量平衡方程和传热方程，在传热面积足够大时，改变载热体的流量，可有效的控制工艺介质出口温度。
当载热体压力波动不大时，可以采用工艺介质出口温度为被控变量、载热体流量为操纵变量的单回路控制系统，如图2.1所示，该方案适用于载热体流量的变化对出口温度影响较灵敏的场合。