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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: 4 Ki: 10 Kd: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: 4 Ki: 10 Kd: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: 3 Ki: 1 Kd:7 衰减比接近4：12.无扰动PID参数： 内环： Kp: 10 Ki: 0.1 Kd:0 外环： Kp:7 Ki: 1 Kd: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，=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，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=：由图可观察=4.5S综上：计算值与理论值基本符合。过程控制matlab
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