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实验二单回路PID控制系统
实验二 单回路PID控制系统组成及过程动态特性参数对控制质量的影响
实验目的：
熟悉Matlab仿真环境；
理解单回路控制系统的组成；
理解给定值扰动和负荷扰动的过渡过程曲线；
掌握扰动通道、控制通道的静态参数和动态参数对控制质量的影响；
掌握扰动作用位置对控制质量的影响；
掌握对象的多个时间常数之间的关系对控制质量的影响；
实验内容：
对如下图所示的单回路控制系统进行仿真。
X(S) Y(S)
-
进入仿真环境，建立如下仿真系统：
例：
其中，Step input作为系统给定值；而Step1 input作为外部干扰。
注：PID模块后的比例环节可换为一阶环节。
具体步骤为：
1、模块在库中，模块在库中，模块在库中， 模块在库中。
模块在库的中。
2、双击模块可以设定每个模块的参数，左键拖动鼠标产生连线，右键拖动鼠标可产生交接线。
PID参数设定如下：
（一）给定值扰动：
设置给定值阶跃扰动Step input为某一值，设外部干扰Step1 input为0，改变PID控制器的参数，从模块观察系统输出曲线，直到出现4:1衰减曲线。（如图）
修改Step input模块：
双击，对话框参数为：
修改PID模块：
双击PID模块，出现如下对话框：
在此窗口下修改P、I、D参数。
反复调整P、I、D参数，使输出成为4:1衰减曲线。
负荷扰动：
修改参数步骤与（一）相同，设Step input给定值扰动为0，负荷扰动Step1 input设置为某一值。
反复调整P、I、D参数，使输出成为4:1衰减曲线。
（三）观察扰动通道和控制通道参数对控制质量的影响：（调节器整定参数值不变）
改变扰动通道静态参数和动态参数，观察输出波形的变化；
改变控制通道静态参数和动态参数，观察输出波形的变化；
改变扰动作用位置，观察输出波形的变化；
实验结果整理：
总结单回路仿真系统的基本组成部分。
给定、调节器、控制器、被控对象、测量变送、输出参数
分别在实验内容（一）、（二）所得到的仿真曲线上，标明并求出控制系统的各项性能指标。
实验内容1
衰减率 最大动态偏差 稳态偏差 工作周期 调整时间 4：1 0.45 0 10s 32s
实验内容2
衰减率 最大动态偏差 稳态偏差 工作周期 调整时间 4：1 0.32 0 23 63
四、实验总结
改变控制通道静态参数和动态参数，输出波形稳定性无影响，改变扰动通道静态参数和动态参数，扰动作用位置，都会影响输出的稳定性。
１０
WC(S)
WV(S)
W0(S)
Wm(S)
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