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实验名称：单回路控制系统参数整定 一、实验目的 1、了解被控对象的特性对控制系统控制品质的影响。 2、掌握不同调节规律的调节器（P、PI、PID）对控制系统控制品质的影响。 3、熟悉MATLAB软件中Simulink工具箱的使用方法及在控制系统设计仿真中的应用。 4、掌握单回路控制系统中不同调节规律的调节器的参数整定方法。 二、实验原理 利用MATLAB软件中Simulink工具箱中的功能模块组成具有不同调节规律的单回路控制系统，并对其进行仿真研究，控制系统方框图如下图所示： 调节器 比例调节器（P）：将虚线框内积分系数Ki增益模块和微分系数Kd增益模块中 的增益值Gain均设为0，此时调节器为比例调节规律，其传递函数为： WT(S)=1/δ=KP 比例积分调节器(PI)：将虚线框内微分系数Kd增益模块中的增益值Gain设为0， 此时调节器为比例积分调节规律，其传递函数为： WT(S)=1/δ+1/Tis=KP+KI1/s （3）比例积分微分调节器(PID)：保留虚线框内的三个增益模块，此时调节器为比例积分微分调节规律，其传递函数为： ???WT(S)=1/δ+1/Tis+Tds=KP+KI1/s+Kds ?被控对象 :在单回路控制系统中，由三个一阶惯性环节仿真模块（Transfer Transfer Fcn3）串联组成一个三阶惯性被控对象，其传递函数为： W(S)=1/(20s+1)3 ?内扰 :在单回路控制系统中，采用阶跃信号输出模块作为内扰的扰动源，在阶跃信号输出模块(Step)的参数设置对话框中，可以设置内扰发生的时间和幅值。 ?外扰 :在单回路控制系统中，采用阶跃信号输出模块作为外扰的扰动源，并采用三个一阶惯性环节仿真模块串联组成具有三阶惯性的外扰通道，其传递函数为： Wt(S)=1/(30s+1)3 三、实验要求 1、在MATLAB软件的Simulink工具箱中，打开一个Simulink控制系统仿真界面，在其中建立 单回路控制系统方框图。 2、在单回路控制系统中，采用理论计算法对比例调节器(P)的比例带δ和比例系数Kp进行计算。 3、在单回路控制系统中，采用书中介绍的试验整定方法对比例积分调节器(PI)和比例积分微分调节器(PID)的各参数进行整定，并通过仿真曲线分析调节器参数对控制系统控制品质的影响。 4、通过仿真曲线分析内、外扰动对控制系统控制品质和调节过程的影响。 四 、实验内容 建立单回路控制系统方框图如下： 实验结果： Kp=5 Ki=0.06 Kd=25