单回路控制系统整定实验报告.docx

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1、单回路掌握系统整定试验报告一、试验目的(1)把握动态模型的创立方法.。（2） 把握单回路掌握系统的理论整定方法和工程整定方法。（3） 了解调整器参数对掌握品质的影响。二、试验仪器计算机一台三、试验步骤（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Simulink。（3） 在Simulink 库扫瞄窗口中，单击工具栏中的建窗口快捷按钮或在 Simulink 库窗口中选择菜单命令 File New Modeel,翻开一个标题为“Untitled”的空白模型编辑窗口。（4） 用鼠标双击信号源模块库Source图标，翻开信号源模块库， 将光标移动到

2、阶跃信号模块Step的图标上，按住鼠标左键，将其拖放到空白模型编辑窗口中。用鼠标双击附加模块库Simulink Extra 图标，翻开 A 到底提哦哪里Liner 模块库，将光标移到 PID Controller 图标上，按住鼠标左键，将其拖放到空白模块编辑窗口中。（5） 用同样的方法从连续系统模块库(Continuous)、承受模块库(Sinks)和数学运算模块库 (Math Operations) 中把传递函数模块(Transfer Fcn)、示波器模块(Scope)和加法器模块Sum拖放到空白模型编辑窗口中。（6） 用鼠标单击一个模块的输出端口并用鼠标拖放到另一模块的输入端口，完成模块间

3、的连接，如图 1，图二。图 1图二（7） 构造图 1 所示的单回路反响系统的仿真模型。其中掌握对象由子系统创立，如图 2。（8） 设调整器为比例调整器，对象传递函数为： K其中：0K=1，(1T0s)n0T =10，n=4，用广义频率特性法按衰减率 0.75 计算调整器的参数；0依据计算结果设置PID 调整其参数，启动仿真，通过示波器模块观测并记录系统输出的变化曲线（9） 用响应曲线法整定调整器的参数。1） 求出对象的阶跃响应曲线2） 依据响应曲线求取对象的动态特性参数。3） 启动仿真，通过示波器模块观测并记录系统输出的变化曲线。（10） 用临界曲线法整定调整器参数1先将调整器改成纯比例作用使

4、Ti=，Td=0，并将比例增益置于最小的数值，然后将系统投入闭环运行。启动仿真，通过示波器模块观测并记录系统输出的变化曲线。渐渐增加比例增益，观测不同比例增一下的调整过程，直到调整过程消灭等幅震荡为止，记录此时的比例带和系统的临界振荡周期和Tk。2） 依据求得的和Tk，由表 4-3 可求得调整器的增定参数。s3） 将调解器参数设置好，做系统的定制阶跃扰动试验，观测掌握过程，并依据响应曲线适当修改整定参数。(11)用衰减曲线法整定调整器参数。1） 先将调整器参数 Ti=，Td=0，并将比例增益置于较小的数值， 然后将系统投入闭环运行。启动仿真，通过示波器模块观测并记录系统输出的变化曲线。渐渐增加

5、比例增益，观测不同比例增益下的调整过程，直到调整过程消灭衰减率为 0.75 的震荡为止，记录此时的比例带s 和系统的震荡周期Ts。2） 由表 4-4 可求得调整器的整定参数。表 4-3临界曲线法整定参数计算表调整器参数掌握规律dTiTdP2dkPI2.2 dk0.85 TkPID1.67 dk0.5 TkTi表 4-4衰减曲线法整定参数计算表调整器参数掌握规律dTiTdP2dsPI1.2 ds0.5 TsPID0.8 ds0.3 Ts0.1 Ts3） 将调整器参数设置好，做系统的定值阶跃扰动试验，观测掌握过程，适当修改整定参数，直到掌握过程满足为止。四、试验结果1临界曲线法将调整器改成纯比例积分，即Ki荡。如图 3。=0， Kd=0。调整Kp直到消灭等幅震得出： Kp=4。由于d =图 31=0.25，同时从图中得知TKprp=66。由公式： K= 1Pd调整器参数掌握规律dTiTdP0.5得出KK =p iTiK= T KddPPI1.820.0324PID2.40.072719.8PI 得出的图形PID 得出来的图形(2) 衰减曲线法将调整器改成纯比例积分，Ki为 0.75 的震荡为止。如图=0，Kd=0。调整 直到调整过程衰减率此时得出K =1.87p动 态 建 模 实 验 报 告专业自动化专业班级指导教师姓名学号试验日期