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文档简介

实验二MATLAB仿真一实验目的学会使用MATLAB中SIMULINK模块进行仿真；结合系统阶跃响应曲线，深入理解反馈、PID控制对二阶系统的影响；理解系统的单位阶跃响应曲线各个特征量的意义。二实验内容对开环系统进行单位阶跃响应仿真，并绘制单位阶跃响应曲线；对二阶系统加闭环控制，并进行仿真，绘制单位阶跃响应曲线；对闭环系统进行PID校正，通过仿真调整相应参数，以满足实验要求。三实验步骤（1）建立二阶系统的阶跃仿真，输入阶跃信号，系统开环传递函数为，接受模块使用示波器来构成模块。20S31在模块库中选择模块，在模块库中选择SOURCESSTEPCONTIUS模块，在模块库中选择模块。TANFFINKSSCPE连接个模块，从信号线引出分支点，构成开环系统，如图1。图1开环系统仿真图图2开环系统阶跃响应曲线开环系统阶跃响应曲线如图2所示；部分测量结果如表1所示。表1仿真测量结果仿真量上升时间（S）峰值设定值超调量（）（2）过渡过程时间I（S）（5）过渡过程时间II（S）测量值0176161602528919311（2）在（1）的基础上，在模块库中选择模块，构成闭MATHOPERTIONSUM环系统，如图3所示。图3闭环系统仿真图闭环系统阶跃响应曲线如图4所示；部分测量结果如表2所示。图4闭环系统阶跃响应曲线表2仿真测量结果仿真量上升时间（S）峰值设定值超调量（）（2）过渡过程时间I（S）（5）过渡过程时间IIS测量值012084370568742418218045（3）在（2）的基础上，进行PID校正，使得调节时间小于2S2,超调量20。在模块库中选择模块,在模块库中MATHOPERTIONGAINCOTINUS选择模块，构成如图5所示的系统结构图。DERIV图5PID校正结构图经过测试发现，在一定范围内，比例参数越大，峰值越小，且调节时间越少；积分项参数越大峰值越大，调节时间越小微分项参数与积分项相同。在达到实验要求调节时间小于2S2,超调量20的同时，本报告的目标进一步限定为在满足超调量的同时，使得调节时间最小。系统的参数如表3所示。表3PID参数值参数比例项积分项微分项参数值823S019DUT闭环系统阶跃响应曲线如图6所示；部分测量结果如表4所示。图6PID校正后的闭环系统阶跃响应曲线表4仿真测量结果仿真量上升时间（S）峰值设定值超调量（）（2）过渡过程时间IS测量值0074111997119970438（四）、总
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