串级控制系统整定实验报告35507

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1、学院过程控制系统实验报告书题冃串级控制系统整定系别自动化系专业口动化班级门本姓名学号指导老师一、实验目的(1)掌握动态模型的创建方法・。(2)掌握串级控制系统整定方法。(3)T解控制系统的特点。二、实验器材计算机一台，MATLAB应用程序三、实验步骤(1)启动计算机，运行MATLAB应用程序。(2)在MATLAB命令窗口输入Smulink,启动Simulinko(3)在Simulink库浏览窗口中，单击工具栏中的新建窗口快捷按钮或在Simulink库窗口中选择菜单命令FileNewModeeljT开一个标题为“Untitled”的空白模型编辑窗口。2

2、1(4)设被控对象的传递函数为：,要求被调量始终维持在设定值。(1+105)2(1+20s)4设计一个串级控制系统，并且耍求控制系统的衰减率为75%,静态误差为零。用MATLAB创建仿真模型。(5)按两步整定法整定调节器参数。(6)按步骤(5)的结果设置调节器参数，丿［动仿真，通过示波器模块观测并记录系统输出的变化曲线。(7)施加内扰，观测系统运行情况。四、衰减1111线法整定参数计算表：控制规律调节器参数8爲P2$PI1.2戈0.57；PID0.8闪30.37；@17；五、系统III【线及其整定参数1、内回路系统的整定利用MATLAB软件进行整定，

3、置内回路调节器积分时间7；为零，微分时间7；为零，比例带/为较大值，并将系统投入运行。改变调节器K/,的数值，直到系统出现4：1的衰减震荡过程。此时调节器的参数为K厂10,K产0,Kd=0实验原理图：r—>CDOut，整定的系统曲线如下:2、外冋路系统的整定利用MATLAB软件进行整定，内冋路调节器不变，置外冋路调节器积分时间7；为零，微分时间7；为零，比例带5为较大值，并将系统投入运行。改变调节器的数值，宜到系统出现4：1的衰减震荡过程。如图：此时的比例带0.8①=1.8,Ts=153,5广2.25则计算出的PID参数为：Kp=1.8,Kt=0.0

4、39,Kd=27.54。对上述计算参数进行调整，直到曲线更好的出现4：1的衰减震荡过程。实验原理图：整定曲线如下:六、实验结果分析将计算的参数设置为PID参数，得到的曲线整体形状已经达到了预期要求，但超调量和衰减率还没有达到耍求，故需要进一步细调。对上述系统经行细调，首先调节积分坏节和比例坏节，使系统的衰减率近似达到75%,同时也使系统超调竝减小了，然后稍微增加系统的稳定性。PID系统具有更好的稳定特性，系统对外界干扰响应时间短，系统干扰能力越强。