李正智 过程控制

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1、过程控制matlab仿真院系：化工学院化工机械系班级：10自动化（1）姓名：李正智学号：1020301016日期：2013年11月18日实验二单回路控制器参数整定实验原理典型的PID控制结构如图所示。比例积分微分对象模型PID控制器r(t)y(t)u(t)e(t)PID控制规律写成传递函数的形式为式中，为比例系数；为积分系数；为微分系数；为积分时间常数；为微分时间常数；简单来说，PID控制各校正环节的作用如下：（1）比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。（2）积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分

2、作用的强弱取决于积分时间常数，越大，积分作用越弱，反之则越强。（3）微分环节：反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。1.无扰动ID参数：Kp:4Ki:10Kd:3最大幅值：1.97第二幅值：1.18Step2=0衰减比接近4：1Simulink仿真图及结果曲线为：2.有扰动PID参数：Kp:4Ki:10Kd:3最大幅值：1.97第二幅值：1.18Step2=1衰减比接近4：1实验三串级控制系统参数整定串级控制系统的原理：串级控制在结构上形成的两个闭环，一个在闭环里

3、面，成为内环、副环或副控回路，其控制器为副控制器，在控制中起“粗调”的作用；一个闭环在外面，成为外环、主环或主控回路，其控制器称为主控制器，在控制中起“细调”作用，最终被控量满足控制要求。主控制器的输出作为副控制器的给定值，而副控制器的输出则去控制被控对象。图1为串级控制系统的结构图。图1串级控制系统的结构图1.Simulink仿真的内环PID参数及波形：Kp:3Ki:1Kd:7衰减比接近4：12.无扰动PID参数：内环：Kp:10Ki:0.1Kd:0外环：Kp:7Ki:1Kd:7衰减比接近4：1实验四：大纯滞后控制系统仿真1.基于Simulink仿真的带有振铃

4、的大滞后控制系统结构模型及波形2.基于Simulink仿真的消除振铃的大滞后控制系统结构模型实验五解耦控制系统仿真1.基于Simulink仿真的不存在耦合系统2基于Simulink仿真的存在耦合系统3.基于Simulink仿真的解耦控制系统实验一对象特性的了解和测试取K=2，T=10，τ=5，仿真框图如下及阶跃响应曲线如下（其中上面的波形为带延迟环节后的波形，下面的波形为不带延迟环节的波形）：下面根据波形计算K，T，τ，放大后的对象的波形图如下：K：由第一个图明显看出K=2T：由T=（k为曲线初始斜率）在该图上取两点（4,0）（10,0.7）得出斜率k=于是T=

5、Τ：由图可观察τ=4.5S综上：计算值与理论值基本符合。过程控制matlab仿真院系：化工学院化工机械系班级：10自动化（1）姓名：汪增龙学号：1020301015日期：2013年11月19日