过程控制大型综合设计任务书

一、课程设计目的

1. 应用所学的控制理论基本知识与工程设计方法，结合生产实际，确定系

统的性能指标与实现方案，进行控制系统的设计。

2. 应用计算机仿真技术，通过在 MATLAB 软件上建立控制系统的数学模

型，对控制系统进行性能仿真研究，研究控制器各参数对系统性能的影响。

3. 学会用在SIMULINK环境下对控制系统进行仿真，进行控制器参数整定、

比较各控制方法的优劣。

4. 学会用MATLAB语言编写一个较完整的实用程序，培养自己的动手操作

能力。

5. 掌握控制系统设计的基本思路和方法，并利用软件仿真、编程、调试等。

二、任务内容：

任务一：简单模糊控制器的设计

对MATLAB模糊工具箱提供的水位控制系统sltank施加模糊控制，采用如下的简单模糊控制规则，给出模糊推理系统的输入/输出特性曲面图，以及水位控制系统的输出变化曲线。

1）IF（水位误差小） THEN（阀门大小不变） 2）IF（水位低） THEN（阀门迅速打开） 3）IF（水位高） THEN（阀门迅速关闭）

4）IF（水位误差小且变化率为正） THEN（阀门缓慢关闭） 5）IF（水位误差小且变化率为负） THEN（阀门缓慢打开） 提示：

a) 在MATLAB命令窗口中输入“sltank”，便可打开该水位控制系统的

simulink仿真模型；

b) 在MATLAB命令窗口中输入“fuzzy”，打开模糊推理系统编辑器之

后进行模糊控制器的设计。

任务二：模糊控制与PID控制的比较

假设某一工业过程可等效成以下二阶系统加上一些典型的非线性环节，即

20e?0.02s

，控制执行机构具有0.07的死区和0.7的饱和区。采样时G(s)?2

1.6s?4.4s?1

间T=0.01；系统输入r(t)=1.5。

（1）试设计一模糊控制器，使系统输出尽快跟随系统输入； （2）将模糊控制与PID控制的性能进行比较； （3）将系统有纯延迟与无纯延迟的性能进行比较。 提示：

a) 在SIMULINK里建立系统模型，对其施加PID控制和模糊控制，用switch开关进行切换； b) 对PID控制参数进行整定； c) 利用FIS Editor设计模糊控制器； d) 将两种控制作用下的系统输出进行比较 e) 将系统有无纯延迟的性能进行比较

任务三：BP神经网络学习算法的MATLAB实现

月份 销量月份 销量

1 2056 7 1873

2 2395 8 1478

3 2600 9 1900

4 2298 10 1500

5 1634 11 2046

6 1600 12 1556

上表为某药品的销售情况，现构建一个如下的三层BP神经网络对药品的销售进行预测：输入层有三个结点，隐含层结点数为5，隐含层的激活函数为tansig；输出层结点数为1个，输出层的激活函数为logsig，并利用此网络对药品的销售量进行预测，预测方法采用滚动预测方式，即用前三个月的销售量来预测第四个月的销售量，如用1、2、3月的销售量为输入预测第4个月的销售量，用2、3、4月的销售量为输入预测第5个月的销售量.如此反复直至满足预测精度要求为止。

任务四：用遗传算法求解如下优化问题

求下述二元函数的最大值：

maxf(x1,x2)?x12?x22s..t要求:

1. 遗传算法的具体实施策略不限； 2. 用MATLAB软件编程实现；

3. 上交内容包括：源程序和运行结果（图、表等，WORD文档）。

x1?{1,2,3,4,5,6,7} x2?{1,2,3,4,5,6,7}

三、课程设计报告的要求

1. 每位同学必须认真、独立的完成课程设计的编程和调试。

2. 每个步骤都要详细写出设计过程，包括求解过程、程序代码、运行结果、响应曲线等，并附上相应的文字说明；每个步骤完成后都要有相应的分析和结论。

3. 课程设计报告要求使用A4纸打印，必须有目录。封面提供，内容要认真独立完成。

4. 课程设计报告内容一般应包含如下部分：

① 课程设计目的、内容； ② 任务主要设计思想和步骤； ③ 设计结果及分析； ④ 收获、体会和建议。

5. 课程设计结束同时上交课程设计报告，不得拖延。

四、成绩的评定

1． 考勤（30分） 2． 调试验收（30分） 3． 课程设计报告（40分）

4． 课程设计态度不认真，超过1/3时间不到者，不予及格。

5． 完全拷贝他人，对设计内容一无所者或知之甚少者，一经发现，不予及

格。

6． 课程设计报告雷同或抄袭者，不予及格。 7． 。

五、上交材料

1. 课程设计报告电子稿一份，word文档以“课程设计报告+学号末三位”命名，如：“课程设计报告101.doc”；电子版程序及模型一份，包括.mdl和.m文件，放在一个文件夹内，文件夹以“程序及模型+学号末三位”命名，如“程序及模型101”。最后将这两部分打包成压缩文件，文件名为“课程设计+学号末三位+姓名”，如：“课程设计101王刚.rar”。

2. 课程设计报告打印版一份。

 

第二篇：控制测量综合实训任务书

控制测量综合实习任务书

控制测量综合实习，能让学生熟悉控制测量的外业观测与内业计算工作的全过程，增加规范意识，学会使用测量规范，利用各种技术手段进行各等级控制网的布设，数据采集和处理的基本方法与技能。

本次控制测量综合实习，地点选择西南科技大学城市学院校区内进行仿真实习。

1.实习目的

(1)巩固课堂所学知识，加深对控制测量基本理论的理解，能够用有关的理论知道作业实践，做到理论与实践统一，提高学生分析问题，解决问题的能力。对控制测量的基本内容进行一次实际的应用，使所学知识进一步巩固深化。

(2)对学生进行控制测量野外作业的基本技能训练。通过实训，熟悉并掌握布测等级控制网的全过程，包括编写技术设计书，踏勘，选点，选线，埋石，绘制点之记，仪器检验，外业观测，数据检核与平差计算，编写技术总结等部分。

(3)通过完成控制测量实际任务的技术训练，提高学生独立从事测绘工作的计划，组织，管理能了，培养学生良好的专业品质和职业道德，提高团队意识与协作精神，达到培养和提高专业素质和综合素质的目的。

(4)通过实训，学会解读和使用测量规范，建立严格遵守测量规范的意思。

2.实习组织

综合实习的实施，首先应有合理的组织安排。实习组织应根据学生人数，实习场地状况，仪器设备情况进行分组，参加实习的学生6至8人为一组，设小组长1名。

小组长职责：组织本小组成员认真学习领会实习指导书，贯彻执行指导教师提出的各项要求，带领并组织成员顺利完成各项实训，仪器的借用和保管，数据的采集与处理等各项具体工作，并保持与指导教师的顺利沟通。

3.实习任务

综合实习任务如下：

(1)撰写“XX地区控制测量技术设计书”

(2)建立XX地区高程控制网（四等）。并采用水准仪对整个测区进行高程控制（四等水准测量）。

(3)采用全站仪对整个测区进行平面控制（城市一级导线）。

(4)对所有实习环节采集到的数据做必要的检核及相关的计算，经平差处理后形成控制点成果表。

(5)编写“XX地区控制测量技术总结报告”。

为保证学生得到均衡的实践锻炼，规定学生按要求必须完成如下任务：

(1)独立撰写一份“XX地区控制测量技术设计书”。

(2)踏勘，选点，造标，埋石。1.在全站仪和水准测量实习中，由指导老师带领踏勘测区，了解测区情况及任务情况，领会建网的目的和意义，对控制点进行图上设计和实际选点，并构网；2.分组进行导线点和水准点的布设。

(3)高程控制测量。1.在进行正式水准测量之前一定要进行水准测量的读数练习和立尺练习；2.各小组作业前要对水准仪进行i角误差检验，小组必须提交一份合格的检验结果；3.每人至少完成足够长度的观测练习和记录练习，并取得合格的观测成果及合格的记录成果；4.通过实习，在总结报告中要写明进行水准测量的一般原则和注意事项等。

(4)导线控制测量。1.进行导线控制测量之前，应进行仪器的相关检校工作；

2.根据已布设好的导线路线，进行城市一级导线测量；3. 每人至少完成足够长度的观测练习和记录练习，并取得合格的观测成果及合格的记录成果；4. 通过实习，在总结报告中要写明进行导线控制测量的一般原则和注意事项等。

(5)撰写“XX地区控制测量技术总结报告”。

4.技术标准

(1)《工程测量规范》（GB50026—20xx）

(2)《测绘技术总结编写规定》（CH/T1001—20xx）

(3)《测绘技术设计规定》（CH/T1004—20xx）

(4)《国家三、四水准测量规范》（GB/T 12898—20xx）

(5)《国家三、四导线测量规范》（CH/T20xx-20xx）

5.实习进程安排

综合实习所需20天时间，实习进程安排如下：

实习动员，借领仪器 1天

控制测量技术设计及选点 1天

高程控制测量 7天

平面控制测量 7天

控制测量技术总结 3天

归还仪器上交结果 1天

实习期间会根据具体实习情况，择期集中授课。

6.仪器设备与工具

(1)水准测量

自动安平水准仪1台（带脚架），标尺1副，尺垫2个。

(2)平面控制测量

NTS-662R全站仪1台(电池2个，5m小卷尺，脚架)，充电器1个，对讲机2个，棱镜2个，棱镜脚架1副(带基座)，对中三脚架1副。

7.上交资料

1 每个实习小组应上交的资料

（1）控制网点布设图。

（2）控制网的观测数据和现场观测记录，坐标平差结果及精度评定结果。

（3）水准测量观测手薄，全站仪观测手薄。

（4）水准仪的检验资料。

（5）相关计算表。

2 每人应上交的资料

(1)控制网点布设图。

(2)全站仪导线坐标计算表。

(3)水准仪高程计算表。

(4)“XX地区控制测量技术设计书”和“XX地区控制测量技术总结报告”。