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文档简介

1、实验六PID调节器的作用及其参数对系统 调节质量的影响一.实验目的:1 . 了解和观测PID基本控制规律的作用，对系统动态特性和稳态特性及稳 定性的影响。2 .验证调节器各参数（Kc, Ti, Td）,在调节系统中的功能和对调节质量的 影响。二实验内容：1.分别对系统采取比例（P）、比例微分（PD）、比例积分（PI）、比例积分微分（PID） 控制规律，通过观察系统的响应曲线，分析系统各性能的变化情况。1 .观测定值调节系统（扰动作用时）在各调节规律下的响应曲线。2 .观测调节器参数变化对定值调节系统瞬态响应性能指标的影响。3 .实验原理：参考输入量（给定值）作用时，系统连接如图（6-1）所示：

2、图（6-1）扰动信号作用时，系统连接如图（6-2）所示:图（6-2）4 .实验步骤：利用MATLAB中的Simulink仿真软件。1 .参考实验一，建立如图（6-1）所示的实验原理图；2 .将鼠标移到原理图中的 PID模块进行双击，出现参数设定对话框，将 PID 控制器的积分增益和微分增益改为 0,使其具有比例调节功能，对系统进行 纯比例控制。3 .单击工具栏中的 图标，开始仿真，观测系统的响应曲线，分析系统性 能；调整比例增益，观察响应曲线的变化，分析系统性能的变化。4 .重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例微分控制，观测系统的响应曲线， 分析比例微分控制的作用。5 .重复步骤2-3,将控

3、制器的功能改为比例积分控制，观测系统的响应曲线， 分析比例积分控制的作用。6 .重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例积分微分控制，观测系统的响应曲 线，分析比例积分微分控制的作用。7 .参照实验一的步骤，绘出如图（6-2）所示的方块图；8 .将PID控制器的积分增益和微分增益改为 0,对系统进行纯比例控制。不断 修改比例增益，使系统输出的过渡过程曲线的衰减比 n=4,记下此时的比例 增益值。9 .修改比例增益，使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2,记下此时的比例增益值。10 .修改比例增益，使系统输出呈临界振荡波形，记下此时的比例增益值。11 .将PID控制器的比例、积分增益进行修改，对系统进行比例积分控制。不断修改比例、积分增益，使系统输出的过渡过程曲线的衰减比 n=2, 4, 10,记 下此时比例和积分增益。1. 将PID控制器的比例，积分，微分增益进行修改，对系统进行比例、积分、 微分控制。不断修改比例、积分、微分增益，使系统输出的过渡过程曲线 的衰减比n=2、4、10记下此时的比例、积分、微分增益值。五.思考题：1 .比例微分控制规律对改变系统的性能有什么作用？2 .比例积分控制规律对改变系统的性能有什么作用？3 .定值调节系统与随动调节系统其响应曲线有何区别 ？在阶跃响应曲线中定义其时域指标

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