温度控制系统数学模型备课讲稿
电加热炉温度控制系统数学模型的建立及验证
两式联立 ,解得 : V ld +2 - 2V ld +1 + V ld 1
模型中参数有 C、 R、 E、 I、 d 5 个 , 而其分别代表 的意义为 : C : 热容 ,即加热体所能储存的热能值 ; R : 散热热阻 ,即加热体热能经空气对流而散失 的因子 ,散热速率与 R 成反比 ; E : 外部定电压源 ,即代表环境温度 ; I : 功率百分比 , 即加热器的加热功率百分比 , 为模型的输入量 ; d : 加热器的加热时间延迟周期 。 根据模型推导出确定系统参数的方法 : V ( l + d + N ) - V ( l + d) 1 = N ・ I ( l)
1
C
I ( l)
-
d) 温度测量元件 (如热电偶 、 热电阻 ) 来量测到 , 则可利用解联立方程的方式 , 解出模型中 1 的参数 。 假设取两个相邻的控制周期 V1 , V l+1 ,
RC V l +2 :
1
RC
N-1 i =0
ΣV ( l + i + d ) + N ・ 1 E
V ( l + d + N ) - V ( l + d) 1 N-1 ΣV ( l + i + =Ts RC i = 0
1
C
I ( l) -
1
RC
N-1 i =0
ΣV ( l + i) + N ・
1
RC
E
若当延迟时间 D elay = d ×Ts ,则 :
V ( l + d + N ) - V ( l + d) Ts = N ・
第二章 控制系统的简单数学模型PPT课件
1
G5
P1G1G2G3G4 L1 G2H2
L3 G6H6
H2
H3
L1
L2
G2
G3
G4
G6
G7
G8
L3
L4
H6
H7
P2 G5G6G7G8
L2 G3H3
L4 G7H7
1 Y(s)
不接触回路 H2
L1
G1
G2
R(s)
1
H3
L2
G3
G4
1 Y(s)
G5
G6
L3
H6
G7
G8
L4
H7
L 1 与 L 3 ， L 4 不 接 触 ； L 2 与 L 3 ,L 4 也 不 接 触
1 1 Y(s)
G8
G7 G9
R(s) G1 G2 G3 G4
G5 G6
1
1 1 Y(s)
-H1
-H2
-H3
第一条前向通路增益 P1=G1 G2 G3 G4 G5 G6
第二条前向通路增益 P2=G1 G2 G8
还有没有前向通路啦？
第三条前向通路增益 P3=G1 G7 G4 G5 G6
第四条前向通路增益 P4=G1 G2 G3 G4 G9 G6 第五条前向通路增益 P5=G1 G7 G4 G9 G6
H1(s)
H2(s)
方框图的化简3
R(s) E(s) G1(s)
G2(s)
H3(s) Y(s)
G3(s) G4(s)
H1(s)
H2(s)
1 G 4 (s)
方框图的化简4
R(s) E(s) G1(s)
G2(s)
H3(s) Y(s)
室内温度调控问题数学建模
室内温度调控问题可以通过数学建模来进行分析和解决。
以下是一个简单的数学建模思路：
1. 建立室内温度模型：首先，需要建立一个描述室内温度变化的数学模型。
可以考虑使用传热方程来描述室内的热传递过程。
传热方程可以根据室内空气的热容、传热系数和温度差来推导。
另外，还需要考虑其他影响因素，如室内外温差、日照、风速等。
2. 考虑室内外热交换：室内温度的调控可能涉及到室内外的热交换。
室内外的热交换可以通过建立室内外热传递模型来描述。
可以将室内外的热交换量建模为与室内外温度差、表面传热系数和表面积有关的函数。
3. 控制策略建模：温度调控通常涉及到一些控制策略，如采用空调、调节采暖设备、调整窗帘、自然通风等。
可以将这些控制策略建模为对温度模型中的参数进行调节的函数关系。
例如，空调的开关状态可以用二元变量来表示。
4. 目标函数设定：在温度调控中，可能存在一些目标函数，如室内温度的稳定性、能源的消耗量等。
可以将这些目标函数建模为与温度模型和控制策略有关的函数。
5. 数值求解和优化：利用建立的数学模型，可以使用数值方法求解，例如使用数值解法求解温度模型的时间演化过程，并结合优化方法对控制策略进行调整，以达到目标函数的最小化或最大化。
需要注意的是，室内温度调控问题是一个复杂的、多变量的系统，建立一个准确的模型并找到最优的控制策略可能会面临一定的困难。
因此，在进行数学建模时，需要根据具体问题进行简化和假设，以便于实际应用和求解。
此外，建模过程中还需考虑实际情况中的各种因素，如建筑结构、人员活动等。
空调温度控制系统的数学模型教程文件
空调温度控制系统的数学模型空调温度控制系统的数学模型一、 恒温室的微分方程为了研究上的方便，把图所示的恒温室看成一个单容对象，在建立数学模型，暂不考虑纯滞后。
1． 微分方程的列写根据能量守恒定律，单位时间内进入恒温室的能量减去单位时间内由恒温室流出的能量等于恒温室中能量蓄存的变化率。
即,⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦恒温室内蓄每小时进入室内每小时室内设备照热量的变化率的空气的热量明和人体的散热量⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦每小时从事内排每小时室内向出的空气的热量室外的传热量上述关系的数学表达式是：111()()c a b n a d C Gc q Gc dt αθθθθθγ-=+-+ (2-1) 式中 1C —恒温室的容量系数（包括室内空气的蓄热和设备与维护结构表层的蓄热）（千卡/ C ︒ ）；a θ—室内空气温度，回风温度（C ︒）；G —送风量（公斤/小时）；1c —空气的比热（千卡/公斤 ）；c θ —送风温度（C ︒）；n q —室内散热量（千卡/小时）；b θ—室外空气温度（C ︒）；γ—恒温室围护结构的热阻（小时 C ︒/千卡）。
将式（2—1）整理为：111111111n b a c a q d Gc C dt Gc Gc Gc θθθγθγγγ++=++++ 11111n a q Gc Gc Gc γθγ⎛⎫+ ⎪ ⎪=+ ⎪+ ⎪⎝⎭(2-2)或 11()a a c f d T K dtθθθθ+=+ (2-3) 式中 111T R C = —恒温室的时间常数（小时）。
1111R Gc γ=+ —为恒温室的热阻（小时 /千卡）1111Gc K Gc γ=+ —恒温室的放大系数（/C C ︒）； 1b n f q Gc θγθ+= —室内外干扰量换算成送风温度的变化（C ︒）。
式（2—3）就是恒温室温度的数学模型。
式中 和 是恒温的输入参数，或称输入量；而 是恒温室的输入参数或称被调量。
小学四年级温度数学教案：工程测量中的温度控制
小学四年级温度数学教案：工程测量中的温度控制温度是我们日常生活中经常遇到的物理量，无论是在家里看电视、生活中的烹饪、还是工作场所中的环境控制，对温度的了解都是非常重要的。
特别是在工程测量领域，温度的控制更是一个至关重要的因素。
因为温度的变化会对工程测量的精度和稳定性产生很大的影响。
因此，在本文中，我们将介绍小学四年级温度数学教案，主要涉及工程测量中的温度控制。
一、实验目的通过本次实验，让小学四年级学生了解温度在工程测量中的作用，学习如何控制温度对于保证测量精度的关键性。
二、实验材料热水器、温度计、器皿、玻璃管、电子秤。
三、实验步骤1、实验前准备工作将玻璃管的一侧塞上棉花，另一侧塞上温度计，清洗好器皿和电子秤并备好热水器和水。
2、测量温度将器皿放入热水器中加热，待水温达到一定温度后再将器皿取出来，放到桌上。
将温度计插入到玻璃管内，并将玻璃管插入到器皿中，使温度计底部正好接触到热水中。
记录温度计读数。
3、控制温度在第2步的基础上，我们可以试着让温度降低，或者升高。
比如，可以调节热水器的温度，改变器皿内的水量，或者直接加入冰块等方法，让温度发生明显的变化，再记录温度计读数。
四、实验结果与分析通过本次实验，我们可以得到一些数据和结论。
1、温度的变化会对测量精度产生较大的影响。
如果温度变化不可控，则测量数据的精度和稳定性都会受到影响。
2、温度的变化可以通过控制水量、调整热水器温度等方式进行控制。
这就需要我们对温度的控制有一定的了解和技巧。
3、在实际工程测量中，温度的控制也是必不可少的。
在高精度测量拍摄、工作温度要求严格的环境，甚至包括一些微生物实验等方面，对温度的控制要求尤其严格。
需要选择适当的测量仪表和测量方法，以及合适的控制手段，来确保温度的精确控制和管理。
五、安全注意事项在实验中，需要注意热水的温度，避免烫伤手部，同时要小心使用电器和测量仪器等设备，做好安全保障措施，确保师生的安全。
六、实验总结通过本次实验，小学四年级学生可以清楚地了解到温度在工程测量中的重要性。
《温度控制系统》PPT课件
2021/3/26
4
➢研究内容
本次设计控制对象是1L水的温度，主要要求如下： （1）能够连续测量水的温度值，用LCD1602显示水的实 际温度。
（2）能够设定水的温度值，设定范围是30℃～90℃。 （3）能够实现水温的自动控制，如果设定水温为85℃， 则能使水温保持恒定在85℃的温度下运行。 （4）用DS18B20做温度传感器，用单片机AT89C52和 PID算法控制电加热器，通过矩阵键盘的输入来控制水温 的设定值，数值采用LCD1602显示。
2021/3/26
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➢小插曲
3.以前我用单片机烧写程序的时候都是用M8下载器，这次我是用 的串口烧写，需要的条件是USB转串口驱动，和一个STC-ISP软 件，注意要调节好对应的USB口。 4.在实习的时候我看了公司的不少程序蛮有感触的，我发现他对 变量的命名很好让人看到这个变量知道这个变量的作用，方法是 下划线和大小写。还有一个是扫描程序，用定时器让一个变量自 加，就等于到了某个时间单片机会去检查某个部位，本来我是打 算用中断写这些程序的。本次毕业设计我就用上了这些学到的东 西。初次用比较生疏。
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➢研究方案
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USB供电
➢电路设计
2021/3/26
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晶振和复位电路
➢电路设计
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程序下载电路
➢电路设计
2021/3/26
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报警电路
➢电路设计
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显示电路
➢电路设计
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矩阵键盘
➢电路设计
2021/3/26
2021/3/2622源自➢总结同时本设计还存在着一些不足，例如：系统的硬件设计 方面有待完善，可以增加各种保护功能和故障检测功能。 还有可以用12864显示温度曲线，或者用电脑和单片机 描出图形，使得PID参数更好的调节。 通过本次毕业设计我感受很深，从中学到了很多东西。 通过本次实践，不但培养了我们独立思考问题的能力， 同时也增强了我的动手能力，为以后步入工作岗位奠定 了基础。
MATLAB温度控制系统课程设计报告 案例范本
MATLAB温度控制系统课程设计报告案例范本一、课程设计题目基于MATLAB的温度控制系统设计二、设计背景温度控制是工业生产、家庭生活中常见的一种控制过程，其目的是通过控制温度来保持环境的稳定性和舒适性。
本次课程设计旨在通过MATLAB软件，设计一种基于PID控制的温度控制系统，实现对温度的精确控制。
三、设计目标1.熟悉PID控制器的基本原理和控制算法；2.掌握MATLAB软件的基本操作和编程技巧；3.设计出一种基于PID控制的温度控制系统，实现对温度的稳定控制；4.学会分析和优化控制系统的性能。
四、设计流程1.建立模型根据实际情况，建立温度控制系统的数学模型，可以采用传热学原理，建立温度传递方程，得到系统的状态空间模型。
2.设计控制器采用PID控制器对温度控制系统进行控制，根据系统的状态空间模型，设计PID控制器的参数，可以采用自整定PID控制器或手动调整PID 控制器的参数。
3.仿真分析使用MATLAB软件进行系统仿真分析，对控制系统的性能进行评估，包括稳态误差、响应速度、稳定性等指标。
4.优化控制器根据仿真分析的结果，对控制器进行参数调整和优化，提高系统的控制性能。
5.实际实验将控制器实现到实际温度控制系统中，进行实际实验，验证控制器的性能和稳定性。
五、设计结果通过以上流程，设计出一种基于PID控制的温度控制系统，实现对温度的稳定控制。
在仿真分析中，系统的稳态误差小、响应速度快、稳定性好，满足实际控制需求。
在实际实验中，控制器的性能和稳定性得到了验证，达到了预期的控制效果。
六、设计总结本次课程设计通过MATLAB软件，设计出一种基于PID控制的温度控制系统，深入理解了PID控制器的基本原理和控制算法，掌握了MATLAB软件的基本操作和编程技巧。
通过仿真分析和实际实验，对控制系统的性能进行了评估和优化，提高了系统的控制性能和稳定性。
本次课程设计对于提高学生的实际操作能力和掌握控制理论知识有一定的帮助。
电加热炉温度控制系统数学模型的建立及验证
电加热炉温度控制系统数学模型的建立及验证哎呀，这电加热炉温度控制系统的数学模型建立可真是个麻烦事儿啊！不过，既然咱老百姓要用到这个东西，咱就得把它搞定！那啥，我先给大家讲讲这个系统的原理吧。
咱们得明白，这个电加热炉温度控制系统就像是一个管家，它得根据咱们的需求来调控炉子的温度。
比如说，咱们想要烤红薯，那管家就得把炉子的温度调高一点儿；要是咱们想要煮水饺，那管家就得把炉子的温度降低一点儿。
它得根据咱们的要求来调整炉子的温度，让咱们吃到合适的食物。
那么，这个管家是怎么做到这些的呢？其实，它主要是通过一个叫做“PID”的玩意儿来实现的。
PID是英文“Proportional-Integral-Derivative”的缩写，翻译过来就是“比例-积分-微分”。
简单来说，这个玩意儿就是一个调节器，它可以根据咱们的需求和炉子的实际状态来不断地调整炉子的温度。
接下来，我给大家分几个部分来讲讲这个PID调节器的工作原理。
咱们来看看比例(P)部分。
这个部分的作用就像是一个计时器，它会根据咱们设定的目标温度和当前炉子的温度来计算出一个误差值。
然后，这个误差值就会被用来计算出一个叫做“比例增益”的值。
这个增益值越大，说明咱们设定的目标温度和当前炉子的温度之间的差距越大，调节器的响应就越快。
反之亦然。
接下来，咱们来看看积分(I)部分。
这个部分的作用就像是一个缓冲器，它会根据之前计算出的误差值来累积一定的能量。
当误差值增大时，积分器会储存更多的能量；当误差值减小时，积分器会释放储存的能量。
这样一来，积分器就可以帮助调节器更快地达到目标温度。
咱们来看看微分(D)部分。
这个部分的作用就像是一个导航仪，它会根据当前炉子的温度和目标温度之间的变化速度来计算出一个误差变化率。
然后，这个误差变化率就会被用来计算出一个叫做“微分增益”的值。
这个增益值越大，说明当前炉子的温度和目标温度之间的变化速度越快，调节器的响应就越快。
反之亦然。
好了，关于PID调节器的工作原理，我就给大家讲到这里啦。
pid温度控制系统课程设计
pid温度控制系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PID温度控制系统的基本原理、组成及应用，培养学生运用PID控制理论分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–了解PID控制器的原理、结构和参数调整方法；–掌握PID控制系统的稳定性、快速性和精确性评价指标；–熟悉PID控制器在不同工业过程中的应用。
2.技能目标：–能够运用PID控制理论分析和解决实际控制系统问题；–能够运用编程软件（如C、Python等）实现PID控制器；–具备对PID控制系统进行调试和优化能力。
3.情感态度价值观目标：–培养学生动手实践能力和团队合作精神；–培养学生对自动控制领域的兴趣，提高其学术素养；–使学生认识到PID控制系统在现代工业中的重要地位，增强其责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下三个方面：1.PID控制器原理：介绍PID控制器的基本概念、结构和工作原理，使学生了解PID控制器在控制系统中的作用。
2.PID控制系统分析：讲解PID控制系统的稳定性、快速性和精确性评价指标，培养学生运用这些指标分析和评价PID控制系统的性能。
3.PID控制器应用：介绍PID控制器在不同工业过程中的应用，如温度控制、流量控制、液位控制等，使学生学会运用PID控制理论解决实际问题。
三、教学方法为实现课程目标，本课程采用以下教学方法：1.讲授法：讲解PID控制器原理、分析和应用，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.案例分析法：分析实际工业过程中的PID控制系统，培养学生运用PID控制理论解决实际问题。
3.实验法：学生进行PID控制系统实验，使学生动手实践，加深对PID控制理论的理解。
4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为实现课程目标，本课程需准备以下教学资源：1.教材：选用《自动控制原理》等权威教材，为学生提供系统、科学的理论知识学习。
2.参考书：提供相关领域的经典著作和论文，拓展学生的知识视野。
(完整word版)温度控制系统数学模型
飞机座舱温度控制系统的建模与仿真０．引言飞机在空中飞行时，周围环境温度和湿度条件变化极大，已远远超过人体自身温度控制系统所能适应的范围。
因此，必须对人体周围的微环境温度和湿度，特别是温度进行控制，使其保持在要求的范围内。
飞机座舱温度控制系统的功用，就是在各种飞行条件下，维持人体周围（座舱）温度在要求的范围内，从而使体温能在人体自身温控系统的控制下，保持在可适应的范围内。
１．座舱温度控制系统典型的飞机座舱温度控制系统有四个基本部分组成：温度传感器，温度控制器，执行机构和控制对象。
温度控制器反应（座舱，供气管道或环境）所处位置的空气温度。
将温度转变为电的或变形等信号。
温度控制器将来自传感器的输入信号和给定温度值的信号进行比较，针对温度补偿信号（控制信号）给执行机构（如电机）。
控制器中通常包括比较元件（如电桥）和放大器。
执行机构接受控制器的控制信号，使活门位置（转角或开启量）做相应的变化，改变通过活门的空气流量或流量比例。
控制对象是需要温度控制的对象，如座舱。
被控参数为控制对象的温度。
２．系统数学模型控制系统数学模型描述系统的本质。
建立了系统的数学模型，建立了系统的数学模型，就可以用控制理论和数学的方法分析它的性能。
根据控制类型，将相应组成部分的微分方程式组合起来，就是系统的微分方程组。
按照系统方块图，如图1，消去中间变量，找出系统输入和输出间的关系，就得到系统的微分方程式。
座舱温度控制系统的微分方程组如下：1.座舱微分方程式=-bμc传递函数图1 座舱温度控制系统方块图２．热电阻传感器的元件微分方程式x=-Kφ c传递函数３．电桥方程式因为反馈电阻值变化引起的电桥输出电压的变化方向，总是和由热电阻传感元件引起的电桥输出电压的方向相反，可写出：式中；；式中—反馈电阻灵敏度。
为电机输出单位转角变化引起的反馈电阻值变化量。
４．放大器方程式采用电子式放大器，认为无惯性则式中—放大器放大倍数。
5.电动机微分方程式采用直流他励电动机，忽略转动惯量。
PID温度控制算法PPT课件
分和微分进行线性组合，形成控制量u (t )
输出，如图下图所示。
的比例、积
r(t)
e(t)
+-
Kp
1 K p Ti s
K pTd s
+ +
+
u(t)
y(t)
被控对象
PID控制器方框图
最新课件
4
问题二：什么是PID控制算法？什么是数字式PID控 制算法?
模拟控制算法：用于模拟控制系统
被测参数由传感器变化成统一的标准信号后输入调节器，在调节器中与给定值进行 比较，再把比较后的差值经ＰＩＤ运算后送到执行机构，改变进给量，以达到自动调节 的目的。
在实际的控制系统中，控制量实际输出值往往受到执行机构性能 的限制，而被限制在一定的范围内，即ｕｍｉｎ≤ ｕ≤ ｕｍａｘ， 其变化也局限在一定的范围，即ｕ ＜ｕｍａｘ。
如果控制量ｕ在上述范围内，那么ＰＩＤ控制可以达到预期效 果；一旦超出上述范围，则实际执行机构的控制量就不再是计算值。 这相当于在系统中串联了一个饱和非线性环节，因此，将引起不期 望的效应，即饱和效应。
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2
问题一：怎样评价温度控制系统控制效果的优劣？
能够快速稳定准确的实现控制 能够将温度偏差值控制在一个较小的范围内 具有较强抵抗干扰的能力 控制超调量不能过大
最新课件
3
问题二：什么是PID控制算法？什么是数字 式PID控制算法?
PID控制算法：
PID控制器是一种线性控制器，它将给定值与实际输出值的偏差e(t )
算出的控制量并未实行。
最新课件
9
问题四：怎样用C语言编写PID控制程序？
通过采样将模拟信号转变为数字信号，并与目标设置值进 行比较分析。同时将二者的偏差通过算法输出，进行反馈调节。 整个过程不断循环，从而使得控制的对象保持一个较为恒定的值。
空调温度控制系统的数学模型
空调温度控制系统的数学模型空调温度控制系统的数学模型一、 恒温室的微分方程为了研究上的方便，把图所示的恒温室看成一个单容对象，在建立数学模型，暂不考虑纯滞后。
1． 微分方程的列写根据能量守恒定律，单位时间内进入恒温室的能量减去单位时间内由恒温室流出的能量等于恒温室中能量蓄存的变化率。
即,⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦恒温室内蓄每小时进入室内每小时室内设备照热量的变化率的空气的热量明和人体的散热量 ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦每小时从事内排每小时室内向出的空气的热量室外的传热量上述关系的数学表达式是：111()()c a b n a d C Gc q Gc dt αθθθθθγ-=+-+ (2-1) 式中 1C —恒温室的容量系数（包括室内空气的蓄热和设备与维护结构表层的蓄热）（千卡/ C ︒ ）；a θ—室内空气温度，回风温度（C ︒）；G —送风量（公斤/小时）；1c —空气的比热（千卡/公斤 ）；c θ —送风温度（C ︒）；n q —室内散热量（千卡/小时）；b θ—室外空气温度（C ︒）；γ—恒温室围护结构的热阻（小时 C ︒g /千卡）。
将式（2—1）整理为：111111111n b a c a q d Gc C dt Gc Gc Gc θθθγθγγγ++=++++g 11111n a q Gc Gc Gc γθγ⎛⎫+ ⎪ ⎪=+ ⎪+ ⎪⎝⎭(2-2)或 11()a a c f d T K dtθθθθ+=+ (2-3) 式中 111T R C = —恒温室的时间常数（小时）。
1111R Gc γ=+ —为恒温室的热阻（小时 /千卡） 1111Gc K Gc γ=+ —恒温室的放大系数（/C C ︒）； 1b n f q Gc θγθ+= —室内外干扰量换算成送风温度的变化（C ︒）。
式（2—3）就是恒温室温度的数学模型。
式中 和 是恒温的输入参数，或称输入量；而 是恒温室的输入参数或称被调量。
空调温度控制系统的数学模型
空调温度控制系统的数学模型一、 恒温室的微分方程为了研究上的方便,把图所示的恒温室瞧成一个单容对象,在建立数学模型,暂不考虑纯滞后。
1. 微分方程的列写根据能量守恒定律,单位时间内进入恒温室的能量减去单位时间内由恒温室流出的能量等于恒温室中能量蓄存的变化率。
即,⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦恒温室内蓄每小时进入室内每小时室内设备照热量的变化率的空气的热量明和人体的散热量 ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦每小时从事内排每小时室内向出的空气的热量室外的传热量上述关系的数学表达式就是:111()()c a b n a d C Gc q Gc dt αθθθθθγ-=+-+ (2-1) 式中 1C —恒温室的容量系数(包括室内空气的蓄热与设备与维护结构表层的蓄热)(千卡/ C ︒ );a θ—室内空气温度,回风温度(C ︒);G —送风量(公斤/小时);1c —空气的比热(千卡/公斤 );c θ —送风温度(C ︒);n q —室内散热量(千卡/小时);b θ—室外空气温度(C ︒);γ—恒温室围护结构的热阻(小时 C ︒/千卡)。
将式(2—1)整理为:111111111n b a c a q d Gc C dt Gc Gc Gc θθθγθγγγ++=++++ 11111n a q Gc Gc Gc γθγ⎛⎫+ ⎪ ⎪=+ ⎪+ ⎪⎝⎭(2-2)或 11()a a c f d T K dtθθθθ+=+ (2-3) 式中 111T R C = —恒温室的时间常数(小时)。
1111R Gc γ=+ —为恒温室的热阻(小时 /千卡)1111Gc K Gc γ=+ —恒温室的放大系数(/C C ︒); 1b n f q Gc θγθ+= —室内外干扰量换算成送风温度的变化(C ︒)。
式(2—3)就就是恒温室温度的数学模型。
式中 与 就是恒温的输入参数,或称输入量;而 就是恒温室的输入参数或称被调量。
恒温控制问题数学建模
恒温控制问题数学建模
恒温控制问题是一个典型的动态系统问题，可以使用数学模型进行描述和解决。
以下是一个简单的恒温控制问题的数学建模过程：
1.确定系统变量：首先，需要确定系统中的主要变量，例如温度、时间、加热器的工作状态等。
2.建立微分方程：根据热传导、热对流、热辐射等物理定律，以及系统的工作原理，可以建立描述温度变化的微分方程。
这个方程可以表示为 (C
\frac{dT}{dt} = P - \alpha T) 其中 (C) 是系统的热容量，(T) 是温度，(t) 是时间，(P) 是加热器的功率，(\alpha) 是系统的散热系数。
3.设定初始条件和边界条件：根据问题的具体情况，需要设定初始条件和边界条件。
例如，初始条件可以是 (T(0) = T_0) 其中 (T_0) 是初始温度，边界条件可以是 (T(t) = T_{\infty}) 其中 (T_{\infty}) 是环境温度。
4.求解微分方程：使用数值方法（如欧拉法、龙格-库塔法等）求解微分方程，得到温度随时间变化的解。
5.评估和控制：根据求解结果，评估系统的性能，并设计合适的控制策略来调节加热器的功率，以实现恒温控制。
需要注意的是，恒温控制问题是一个复杂的动态系统问题，其数学建模过程需要根据具体问题进行适当的简化和近似。
同时，控制策略的制定也需要综合考虑系统的稳定性、快速性、准确性和经济性等方面的要求。
matlab温度控制系统课程设计
matlab温度控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握MATLAB软件在温度控制系统中的应用；2. 学习温度控制系统的基本原理和数学模型；3. 掌握利用MATLAB进行温度控制系统建模、仿真和性能分析的方法。
技能目标：1. 能够运用MATLAB软件构建温度控制系统的数学模型；2. 能够运用MATLAB进行温度控制系统的仿真分析，并优化系统性能；3. 能够运用所学知识解决实际温度控制问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动控制技术的兴趣和热情；2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通和交流能力；3. 增强学生的创新意识和实践能力，使其具备解决实际工程问题的信心。
课程性质：本课程为应用实践性课程，旨在通过MATLAB软件在温度控制系统中的应用，使学生掌握自动控制技术的基本原理和方法。
学生特点：学生已具备一定的自动控制理论知识，对MATLAB软件有一定了解，但缺乏实际应用经验。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，以项目为导向，培养学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成温度控制系统的建模、仿真和性能分析任务，并具备解决实际问题的能力。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 温度控制系统基本原理：包括热传递原理、温度传感器和执行器的工作原理等。
相关教材章节：第一章 温度控制系统概述2. MATLAB软件基础：介绍MATLAB软件的基本操作、数据类型、矩阵运算和编程基础。
相关教材章节：第二章 MATLAB软件基础3. 温度控制系统建模：利用MATLAB建立温度控制系统的数学模型，包括传递函数和状态空间模型。
相关教材章节：第三章 系统建模与仿真4. 温度控制系统仿真：运用MATLAB进行温度控制系统的动态仿真，分析系统性能。
相关教材章节：第四章 控制系统仿真5. 温度控制系统设计：结合MATLAB优化工具箱，进行控制器设计和参数优化。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。