pid控制系统的simulink仿真分析

《pid控制系统的simulink仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、西安工程大学机械工程实验教学中心实验报告课程名称：MATLAB语言与控制系统仿真实验项目PID控制系统的Simulink仿真分析实验日期：专业班级：学号：姓名：实验报告课程名称：MATLAB语言与控制系统仿真实验项目：PID控制系统的Simulink仿真分析专业班级：学号：姓名：指导教师：日期：机械工程实验教学中心-1-实验成绩：指导教师：批改日期：西安工程大学机械工程实验教学中心实验报告课程名称：MATLAB语言与控制系统仿真实验项目PID控制系统的Simulink仿真分析实验日期：专业班级：学号：姓名：注：1、请实验学生及指导教师实验前做实验仪器设备使用登记；2、请各位学生

2、大致按照以下提纲撰写实验报告，可续页；3、请指导教师按五分制（优、良、中、及格、不及格）给出报告成绩；4、课程结束后，请将该实验报告上交机械工程实验教学中心存档。一、实验目的和任务1．掌握PID控制规律及控制器实现。2．掌握用Simulink建立PID控制器及构建系统模型与仿真方法。二、实验原理和方法在模拟控制系统中，控制器中最常用的控制规律是PID控制。PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差。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

3、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。三、实验使用仪器设备（名称、型号、技术参数等）计算机、MATLAB软件四、实验内容(步骤）1、在MATLAB命令窗口中输入“simulink”进入仿真界面。2、构建PID控制器：（1）新建Simulink模型窗口（选择“F

4、ile/New/Model”）,在SimulinkLibrary-1-实验成绩：指导教师：批改日期：西安工程大学机械工程实验教学中心实验报告课程名称：MATLAB语言与控制系统仿真实验项目PID控制系统的Simulink仿真分析实验日期：专业班级：学号：姓名：Browser中将需要的模块拖动到新建的窗口中，根据PID控制器的传递函数构建出如下模型：各模块如下：MathOperations模块库中的Gain模块，它是增益。拖到模型窗口中后，双击模块，在弹出的对话框中将‘Gain’分别改为‘Kp’、‘Ki’、‘Kd’，表示这三个增益系数。Continuous模块库中的Integra

5、tor模块，它是积分模块；Derivative模块，它是微分模块。MathOperations模块库中的Add模块，它是加法模块，默认是两个输入相加，双击该模块，将‘ListofSigns’框中的两个加号（++）后输入一个加号（+），这样就改为了三个加号，用来表示三个信号的叠加。Ports&Subsystems模块库中的In1模块（输入端口模块）和Out1模块（输出端口模块）。（2）将上述结构图封装成PID控制器。①创建子系统。选中上述结构图后再选择模型窗口菜单“Edit/CreatSubsystem”②封装。选中上述子系统模块，再选择模型窗口菜单“Edit/MaskSubsy

6、stem”③根据需要，在封装编辑器对话框中进行一些封装设置，包括设置封装文本、对话框、图标等。本次试验主要需进行以下几项设置：Icon（图标）项：“Drawingcommands”编辑框中输入“disp(‘PID’)”，如下左图示：Parameters(参数)项：创建Kp,Ki,Kd三个参数，如下右图示：-1-实验成绩：指导教师：批改日期：西安工程大学机械工程实验教学中心实验报告课程名称：MATLAB语言与控制系统仿真实验项目PID控制系统的Simulink仿真分析实验日期：专业班级：学号：姓名：至此，PID控制器便构建完成，它可以像Simulink自带的那些模块一样，进行拖拉

7、，或用于创建其它系统。-1-实验成绩：指导教师：批改日期：西安工程大学机械工程实验教学中心实验报告课程名称：MATLAB语言与控制系统仿真实验项目PID控制系统的Simulink仿真分析实验日期：专业班级：学号：姓名：3、搭建一单回路系统结构框图如下图所示：所需模块及设置：Sources模块库中Step模块；Sinks模块库中的Scope模块；CommonlyUsedBl-1-实验成绩：指导教师：批改日期：西安工程大学机械工程实验教学中心实验报告课程名称：MATLAB语言与控制系统仿真实验项