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串级控制系统仿真解题步骤：(1) 串级控制系统的方框图：（2）单回路控制系统图：图（2）为采用单回路控制时的simulink图，其中，pid c1为单回路pid控制器，d1为一次扰动，取阶跃信号；d2为二次扰动，取阶跃信号；go2为副对象，go1为主对象；r为系统输入，取阶跃信号，它连接到示波器上，可以方便地观测输出。在pid参数设置中，经过不断的试验，当输入比例系数为260，积分系数为0，微分系数为140时，系统阶跃响应达到比较满意的效果，系统阶跃响应如下图： 采用这套pid参数时，二次扰动作用下，置输入为0，系统框图如下。系统的输出响应如下图：采用这套pid参数时，一次扰动作用下，置输入为0，系统框图如下：系统的输出响应如下从综合以上各图可以看出，采用单回路控制，系统的阶跃响应达到要求时，系统对一次扰动，二次扰动的抑制效果不是很好。图（1）是采用串级控制时的情况，d1为一次扰动，取阶跃信号；d2为二次扰动，取阶跃信号；pid c1为主控制器，采用pd控制，pid c2为副控制器，采用pid控制；go2为副对象，go1为主对象；r为系统输入，取阶跃信号；scope为系统输出，它连接到示波器上，可以方便地观测输出。经过不断试验，当pid c1为主控制器输入比例系数为550，积分系数为0，微分系数为80时；当pid c2为主控制器输入比例系数为3，积分系数为0，微分系数为0时；系统阶跃响应达到比较满意的效果，系统阶跃响应如下图所示：采用这套pid参数时，二次扰动作用下，置输入为0，系统的框图如下:系统的输出响应如下图:采用这套pid参数时，一次扰动作用下，置输入为0，系统的框图如下:系统的输出响应如下图: 系统采用单回路控制和串级控制的对比控制品质指标单回路控制kc1=260，tc1=140串级控制kc1=550，tc1=80，kc2=3衰减率0.750.75调节时间5020残偏差00二次阶跃扰动下的系统短期最大偏差0.00380.0006一次阶跃扰动下的系统短期最大偏差0.0130.0055从表中可以看出系统的动态过程改善更为明显，可见对二次扰动的最大动态偏差可以减小约6倍，对一次扰动的最大动态偏差也可以减小约2.4倍，系统的调节时间提高了2.5倍。单回路控制系统在副扰动下的单位阶跃响应曲线如下：串级控制系统在副扰动作用下的节约响应曲线如下：通过对比两曲线可以看出，串级控制系统中因为副回路的存在
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