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控制工程实训课程学习总结基于MATLAB 的系统建模与仿真实验报告摘要：本报告以控制工程实训课程学习为背景，基于MATLAB软件进行系统建模与仿真实验。
通过对实验过程的总结，详细阐述了系统建模与仿真的步骤及关键技巧，并结合实际案例进行了实验验证。
本次实训课程的学习使我深入理解了控制工程的基础理论，并掌握了利用MATLAB进行系统建模与仿真的方法。
1. 引言控制工程是一门应用广泛的学科，具有重要的理论和实践意义。
在控制工程实训课程中，学生通过实验来加深对控制系统的理解，并运用所学知识进行系统建模与仿真。
本次实训课程主要基于MATLAB软件进行，本文将对实验过程进行总结与报告。
2. 系统建模与仿真步骤2.1 确定系统模型在进行系统建模与仿真实验之前，首先需要确定系统的数学模型。
根据实际问题，可以选择线性或非线性模型，并利用控制理论进行建模。
在这个步骤中，需要深入理解系统的特性与工作原理，并将其用数学方程表示出来。
2.2 参数识别与估计参数识别与估计是系统建模的关键，它的准确性直接影响到后续仿真结果的可靠性。
通过实际实验数据，利用系统辨识方法对系统的未知参数进行估计。
在MATLAB中，可以使用系统辨识工具包来进行参数辨识。
2.3 选择仿真方法系统建模与仿真中，需要选择合适的仿真方法。
在部分情况下，可以使用传统的数值积分方法进行仿真；而在其他复杂的系统中，可以采用基于物理原理的仿真方法，如基于有限元法或多体动力学仿真等。
2.4 仿真结果分析仿真结果的分析能够直观地反映系统的动态响应特性。
在仿真过程中，需对系统的稳态误差、动态响应、鲁棒性等进行综合分析与评价。
通过与理论期望值的比较，可以对系统的性能进行评估，并进行进一步的优化设计。
3. 实验案例及仿真验证以PID控制器为例，说明系统建模与仿真的步骤。
首先，根据PID控制器的原理以及被控对象的特性，建立数学模型。
然后，通过实际实验数据对PID参数进行辨识和估计。
一、实习背景与目的随着现代生活水平的提高，人们对室内环境的舒适度要求越来越高。
温度和湿度作为室内环境的重要参数，对居住者的健康和生活质量有着直接的影响。
为了培养我们掌握温丶湿控制系统的工作原理、安装调试及维护能力，提高实际操作技能，我们选择了温丶湿控制系统进行实训。
本次实训旨在通过实际操作，使我们对温丶湿控制系统的组成、工作原理、安装调试方法及常见故障排除有更深入的了解，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。
二、实训内容与过程1. 系统组成与工作原理温丶湿控制系统主要由以下几部分组成：（1）传感器：用于检测室内温度和湿度。
（2）控制器：根据传感器检测到的数据，对执行器进行控制，以达到设定温度和湿度的目的。
（3）执行器：如加热器、加湿器、除湿器等，根据控制器的指令进行相应的操作。
系统工作原理：传感器检测室内温度和湿度，将数据传输给控制器，控制器根据设定值与实际值之间的偏差，输出控制信号给执行器，执行器根据控制信号进行加热、加湿或除湿操作，从而达到调节室内温湿度的目的。
2. 安装与调试（1）安装传感器：将传感器安装在室内合适的位置，确保传感器能够准确检测到室内温度和湿度。
（2）安装控制器：将控制器安装在便于操作的位置，连接好电源线和信号线。
（3）安装执行器：根据实际需求选择合适的执行器，如加热器、加湿器等，并按照产品说明书进行安装。
（4）调试：将控制器设定为自动模式，调整设定温度和湿度，观察执行器是否按照要求进行操作。
如有异常，检查线路连接是否正确，传感器是否正常工作，控制器参数设置是否合理等。
3. 常见故障排除（1）传感器故障：传感器检测到的数据与实际值偏差较大，可能是传感器损坏或安装位置不当。
检查传感器是否正常工作，重新安装传感器。
（2）控制器故障：控制器无法正常工作，可能是电源线连接不牢固或控制器损坏。
检查电源线连接是否正确，更换控制器。
（3）执行器故障：执行器无法正常工作，可能是执行器损坏或线路连接不牢固。
自动控制实训课程学习总结控制系统设计与调试实践心得分享自动控制实训课程学习总结-控制系统设计与调试实践心得分享在自动化领域中，控制系统是一种能够对物理过程进行监控和控制的系统。
通过学习控制系统的设计与调试实践，我对自动控制的原理和应用有了更深入的理解。
在这篇文章中，我将分享我在学习控制系统设计与调试实践中的心得体会。
首先，控制系统的设计是实现自动控制的关键步骤。
在实训课程中，我们学习了控制系统的基本原理和方法，包括系统建模、控制器设计和系统性能评估等。
系统建模是设计控制系统的第一步，它将物理过程抽象为数学模型，使得我们能够对其进行分析和设计。
控制器设计是控制系统设计的核心环节，通过选择合适的控制算法和参数，将期望输出与实际输出相匹配。
系统性能评估是对设计的控制系统进行测试和优化，以达到预定的控制要求。
通过实践操作，我深入了解了控制系统设计的整个流程和各个环节的重要性。
其次，控制系统的调试是验证设计效果和解决问题的关键步骤。
在实际应用中，控制系统的稳定性和可靠性是至关重要的。
通过调试实践，我们模拟实际的工程环境，进行参数调整、系统测试和故障排查等操作。
在这个过程中，我学会了如何根据系统的实际情况进行参数的调整和优化，以获得更好的控制效果。
同时，我也经历了解决问题的过程，包括找出故障原因、制定解决方案和验证效果等。
这些实践锻炼了我的动手能力和解决问题的能力，提高了我在实际工程中应对复杂情况的能力。
此外，实训课程中的团队合作也是我获益匪浅的一部分。
控制系统设计与调试需要团队成员之间的密切协作和良好的沟通，只有大家齐心协力，才能快速完成任务。
在实践过程中，我学会了如何与团队成员合作，并分工合作完成任务，提高了我与他人合作的能力。
总结而言，自动控制实训课程中的控制系统设计与调试实践为我提供了宝贵的学习机会。
通过学习和实践，我对控制系统的设计原理和调试技巧有了更深入的理解。
同时，我也体会到了团队合作的重要性，提高了我的解决问题和沟通协作能力。
一、实训目的通过本次机械手控制系统实训，使学生了解机械手控制系统的基本原理、组成及工作流程，掌握机械手控制系统的调试、运行和维护方法，提高学生对自动化控制系统的实际操作能力。
二、实训内容1. 机械手控制系统概述机械手控制系统是自动化生产中常用的一种控制系统，主要由机械手本体、传感器、执行机构、控制器和电源等组成。
本实训主要围绕PLC（可编程逻辑控制器）控制系统展开。
2. 机械手控制系统硬件组成（1）机械手本体：包括机械手框架、关节、手爪等部分。
（2）传感器：包括位置传感器、接近传感器、压力传感器等，用于检测机械手运动状态和工件状态。
（3）执行机构：包括电机、减速器、气缸等，用于实现机械手的运动。
（4）控制器：采用PLC作为控制器，实现对机械手运动的控制。
（5）电源：为整个控制系统提供电源。
3. 机械手控制系统软件组成（1）PLC程序：根据控制要求，编写PLC程序实现对机械手的控制。
（2）上位机软件：用于监控机械手运行状态，调整参数等。
4. 机械手控制系统工作流程（1）初始化：启动PLC程序，设置机械手初始位置。
（2）检测：传感器检测机械手位置和工件状态。
（3）控制：根据检测到的信息，PLC程序计算控制信号，驱动执行机构实现机械手运动。
（4）反馈：传感器检测机械手运动状态，反馈给PLC程序。
（5）调整：根据反馈信息，PLC程序调整控制信号，实现精确控制。
三、实训过程1. 熟悉机械手控制系统硬件组成，了解各部件功能。
2. 学习PLC编程软件，熟悉编程环境。
3. 根据控制要求，编写PLC程序，实现对机械手的控制。
4. 上位机软件设置，实现监控和参数调整。
5. 联动调试：将PLC程序和上位机软件与机械手本体、传感器、执行机构等连接，进行整体调试。
6. 运行测试：验证机械手控制系统运行是否满足要求。
四、实训结果与分析1. 成功实现机械手控制系统的硬件和软件搭建。
2. 编写PLC程序，实现对机械手的精确控制。
一、实验目的1. 了解控制系统的基本组成和原理。
2. 掌握控制系统调试和性能测试方法。
3. 培养动手能力和团队协作精神。
4. 熟悉相关实验设备和软件的使用。
二、实验原理控制系统是指通过某种方式对某个系统进行控制，使其按照预定的要求进行运行。
控制系统主要由控制器、被控对象和反馈环节组成。
控制器根据被控对象的输出信号，通过调节输入信号，实现对被控对象的控制。
本实验主要研究PID控制系统的原理和应用。
三、实验仪器与设备1. 实验箱：用于搭建控制系统实验电路。
2. 数据采集卡：用于采集实验数据。
3. 计算机：用于运行实验软件和数据处理。
4. 实验软件：用于控制系统仿真和调试。
四、实验内容1. 控制系统搭建：根据实验要求，搭建PID控制系统实验电路，包括控制器、被控对象和反馈环节。
2. 控制系统调试：对搭建好的控制系统进行调试，包括控制器参数的整定、系统稳定性和响应速度的调整等。
3. 控制系统性能测试：对调试好的控制系统进行性能测试，包括系统稳定性、响应速度、超调量等指标。
4. 控制系统仿真：利用实验软件对控制系统进行仿真，分析系统在不同参数下的性能。
五、实验步骤1. 控制系统搭建：按照实验要求，连接控制器、被控对象和反馈环节，搭建PID控制系统实验电路。
2. 控制系统调试：根据实验要求，调整控制器参数，使系统达到预定的性能指标。
3. 控制系统性能测试：对调试好的控制系统进行性能测试，记录测试数据。
4. 控制系统仿真：利用实验软件对控制系统进行仿真，分析系统在不同参数下的性能。
六、实验结果与分析1. 控制系统搭建：成功搭建了PID控制系统实验电路。
2. 控制系统调试：通过调整控制器参数，使系统达到预定的性能指标。
3. 控制系统性能测试：系统稳定性、响应速度、超调量等指标均达到预期效果。
4. 控制系统仿真：仿真结果表明，系统在不同参数下具有良好的性能。
七、实验总结1. 通过本次实验，了解了控制系统的基本组成和原理。
一、实训目的随着城市化进程的加快，电梯作为高层建筑中不可或缺的交通工具，其安全性、舒适性和智能化水平越来越受到人们的关注。
为了提高我国电梯行业从业人员的专业技能，本实训旨在通过仿真电梯系统的操作和调试，让学生掌握电梯的基本结构、工作原理和操作技能，提高学生的实际动手能力和故障排除能力。
二、实训时间2023年3月15日——2023年3月20日三、实训地点XX职业技术学院电气工程系电梯实训室四、实训内容1. 仿真电梯系统概述仿真电梯系统主要由以下几部分组成：控制系统、驱动系统、轿厢、门系统、井道等。
通过仿真电梯系统，学生可以了解电梯的基本结构和工作原理，掌握电梯的安装、调试和维护技能。
2. 仿真电梯控制系统操作（1）系统启动：打开电源，进入电梯控制系统界面。
（2）设置参数：根据实际需求设置电梯的运行参数，如速度、楼层、开门时间等。
（3）操作电梯：通过控制面板上的按钮进行电梯的启动、停止、开门、关门等操作。
（4）故障排除：根据电梯运行过程中的故障现象，分析故障原因，进行相应的处理。
3. 仿真电梯驱动系统操作（1）检查驱动系统：检查电机、电缆、减速器等部件的完好情况。
（2）调整驱动系统：根据实际需求调整驱动系统的参数，如电机转速、减速器传动比等。
（3）运行测试：启动电梯，进行驱动系统的运行测试，确保系统运行正常。
4. 仿真电梯轿厢、门系统和井道操作（1）检查轿厢、门系统和井道：检查轿厢、门系统和井道的完好情况。
（2）调整轿厢、门系统和井道：根据实际需求调整轿厢、门系统和井道的参数，如轿厢尺寸、门开合速度等。
（3）运行测试：启动电梯，进行轿厢、门系统和井道的运行测试，确保系统运行正常。
五、实训成果1. 学生掌握了仿真电梯的基本结构和工作原理。
2. 学生熟悉了仿真电梯控制系统的操作方法。
3. 学生具备了一定的故障排除能力。
4. 学生提高了实际动手能力和团队协作能力。
六、实训心得1. 仿真电梯实训有助于提高学生的专业技能，为今后从事电梯行业打下坚实基础。
一、概述在现代工业生产中，直流电动机广泛应用于各种设备和机械中，其调速控制系统的稳定性和性能直接影响到整个生产线的效率和质量。
为了提高学生的实践操作能力和掌握直流电动机调速系统的原理和方法，我校开设了相关的仿真实训课程。
在本次实训中，我主要使用Matlab 软件，进行了直流电动机调速系统的仿真实验，获得了丰富的经验和收获，现将心得体会整理如下。
二、理论基础1. 直流电动机调速原理直流电动机调速系统是通过调节电动机的电流或电压来实现转速的调节。
常用的调速方法包括电阻调速、调速励磁和PWM调速等。
2. Matlab在仿真中的应用Matlab是一种功能强大的科学计算软件，广泛用于工程技术领域。
其仿真环境和信号处理工具箱可以方便地进行电机控制系统的建模和仿真。
三、实训内容与步骤1. 系统建模我根据直流电动机的特性和调速原理，进行了系统的建模工作。
通过Matlab的Simulink工具，搭建了直流电动机的数学模型，包括电动机的等效电路、控制系统和负载模型等。
2. 参数设置与仿真在建立完毕电机系统模型后，我对电机的各项参数进行了设置，包括额定转速、额定电流、负载惯量等。
利用Matlab进行了系统的仿真实验，观察了不同调速方法对电机性能的影响。
3. 实验结果分析通过对仿真实验数据的分析，我发现了不同调速方法的优缺点，比较了电机在不同负载和控制参数下的性能表现，提出了一些改进和优化控制策略的建议。
四、心得体会与经验总结1. 对仿真实验的认识通过本次实训，我深刻体会到仿真实验的重要性。
在实际工程中，通过仿真可以事先评估系统设计的合理性，降低试错成本，提高工程质量。
2. 对Matlab的认识与应用Matlab作为工程领域的标准软件之一，其强大的建模和仿真能力为工程师提供了便利。
在实训中，我更加熟练地掌握了Matlab的使用技巧，对其在电机控制系统仿真中的应用有了更深刻的理解。
3. 对直流电动机调速系统的认识通过本次实训，我对直流电动机调速系统的原理和方法有了更加深入的了解，认识到了控制系统设计和参数调节对电机性能的影响，为今后的工程实践打下了坚实的基础。
一、《柔性生产线》实训教学大纲（一）实训的目的亚龙YL-101-SM型自动控制实训系统（MPS机电一体化）由上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站等六套各自独立而又紧密相连的工作站组成，具有较好的柔性(灵活性)，各个站之间通信采用网络通信方式（PROFIBUS）即主站采用S7-300-313C 2DP通过通信模块EM277与S7-200 PLC 之间实现相互通信。
该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、可编程控制器、传感器等多种控制技术，给学生提供了一个典型的综合实训环境，使学生学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。
1)传感器的使用：该系统所使用的传感器数量达四十多个，有光纤式、电感式、光电的以及磁性传感器，每种传感器都有各自作用，根据被检测物的性质不同发挥作用使系统得以可靠工作。
学员可通过了解系统中各类传感器的工作特性来加强对这些传感器的感性认识，再结合老师对传感器的工作原理分析和特性演示，可使学员快速掌握所学知识；2)气动技术的应用：该装置上使用了大量的气动元件，包括多种电控气动阀、多种气缸、气动手爪、真空吸盘、真空发生器、过滤减压阀等。
在学习这些气动元件时，学生不但可以单独学习每一种气动元件，而且还可以在学习时了解各种气动元件之间是如何配合起来进行工作的；3)可编程控制器的编程：本实训装置所提供的六个工作站都有一套PLC 控制器，这使得本设备可以分成六个完全独立的工作单元，二十几个学生可以同时进行学习而且每个学员都有动手的机会。
在该设备上学员不但可以学习PLC 的硬件和软件技术，而且可以学习PLC之间的通信技术。
为掌握学习PLC 的各方面知识提供了条件；4)电气控制电路：六个工作站的电控部分全部按照工业标准和习惯进行设计，并且以附件方式提供全部设计图纸和说明书。
学员在该设备上可学习电路原理图分析、PLC 各I/O 地址查对和新设备电路连线分析方法；5)机械系统安装和调试：六个工作站包括各种各样的机械工作系统，如回转工作台、物料分拣装置等，学员可对各个工作站进行单站实训，也可将各个站进行重新组装，然后调试至正常工作状态，对整个系统进行联机实训。
自动控制系统实训总结自动控制系统是现代工业生产中不可或缺的一部分，它可以实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
为了更好地掌握自动控制系统的原理和应用，我们在学习过程中进行了一系列的实训。
一、实训内容本次实训内容主要包括以下几个方面：1. PLC编程实训：学习PLC的基本原理和编程方法，掌握PLC的输入输出模块的使用方法，实现对生产过程的自动化控制。
2. 传感器实训：学习传感器的种类和原理，掌握传感器的安装和调试方法，实现对生产过程中各种参数的监测和控制。
3. 电机控制实训：学习电机的种类和原理，掌握电机的控制方法，实现对生产过程中电机的启停和转速控制。
4. 自动化生产线实训：学习自动化生产线的组成和原理，掌握自动化生产线的调试和运行方法，实现对生产过程的全面自动化控制。
二、实训过程在实训过程中，我们首先学习了PLC的基本原理和编程方法，掌握了PLC的输入输出模块的使用方法。
然后，我们进行了传感器实训，学习了传感器的种类和原理，掌握了传感器的安装和调试方法。
接着，我们进行了电机控制实训，学习了电机的种类和原理，掌握了电机的控制方法。
最后，我们进行了自动化生产线实训，学习了自动化生产线的组成和原理，掌握了自动化生产线的调试和运行方法。
在实训过程中，我们遇到了许多问题，但是通过老师的指导和同学们的合作，我们最终都成功地解决了这些问题。
在实训过程中，我们不仅学到了理论知识，还掌握了实际操作技能，这对我们今后的工作和学习都有很大的帮助。
三、实训收获通过本次实训，我们收获了很多。
首先，我们深入了解了自动控制系统的原理和应用，掌握了PLC编程、传感器调试、电机控制和自动化生产线调试等技能。
其次，我们学会了团队合作和沟通交流，这对我们今后的工作和学习都非常重要。
最后，我们也意识到了自己的不足之处，知道了自己需要进一步提高的方面。
四、实训建议在实训过程中，我们也发现了一些问题。
首先，实训时间较短，有些内容没有完全掌握。
液位控制仿真实训报告
本流程为液位控制系统仿真实训报告，通过对三个罐的液位及压力的调节，使学员掌握简单回路及复杂回路的控制及相互关系。
本单元主要包括：单回路控制系统、分程控制系统、比值控制系统、串级控制系统。
缓冲罐V101仅一股来料，8Kg／cm2压力的液体通过调节阀FIC101向罐V101充液，此罐压力由调节阀PIC101分程控制，缓冲罐压力高于分程点（5.0Kg／cm2）时，PV101B自动打开泄压，压力低于分程点时，PV101B自动关闭，PV101A自动打开给罐充压，使V101压力控制在5Kg ／cm2。
缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节，一般液位正常控制在50％左右，自V101底抽出液体通过泵P101A或
P101B（备用泵）打入罐V102，该泵出口压力一般控制在9Kg／cm2，FIC102流量正常控制在20000Kg／hr。
罐V102有两股来料，一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量；另一股为8Kg／cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102，一般V102液位控制在50％左右，V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103，正常工况时FIC103的流量控制在30000罐V103也有两股进料，一股来自于V102的底抽出量，另一股为8kg ／cm2压力的液体通过FIC103与F1103比值调节进入V103，比值系数为2：1，V103底液体通过LIC103调节阀输出，正常时罐V103液位控制在50％左右。
内蒙古科技大学控制系统仿真设计说明书题目：基于Ziegler-Nichols方法的PID控制参数整定学生姓名：学号：专业：自动化班级：自2012-3班指导教师：李仲德基于Ziegler-Nichols方法的PID控制参数整定摘要；当今的自动控制技术绝大部分是基于反馈概念的。
反馈理论包括三个基本要素：测量、比较和执行。
测量关心的是变量，并与期望值相比较，以此误差来纠正和调节控制系统的响应。
反馈理论及其在自动控制中应用的关键是：做出正确测量与比较后，如何用于系统的纠正与调节。
在过去的十几年里，PID控制，也就是比例积分微分控制在工业控制中得到了广泛应用。
在控制理论和技术飞速发展的今天，在工业过程控制中95%以上的控制回路都具有PID结构，而且许多高级控制都是以PID控制为基础的。
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关键词：PID控制；Ziegler-Nichols；参数整定；matlab；simulink第一章控制系统仿真概述1.11.1 控制系统计算机仿真控制系统的计算机仿真是一门涉及控制理论、计算数学与计算机技术的综合性学科，它的产生及发展差不多是与计算机的发明和发展同步进行的。
控制系统的计算机仿真就是以控制系统的模型为基础，采用教学模型代替实际的控制系统，以计算机为工具，对控制系统进行试验和研究的一种方法。
控制系统计算机仿真的过程包含如下步骤：（1）建立控制系统的数学模型系统的数学模型是指描述系统的输入、输出变量以及内部变量之间关系的数学表达式。
系统数学模型的建立可采用解析法和试验法，常见的数学模型有微分方程、传递函数、结构图、状态空间表达式。
（2）建立控制系统的仿真模型根据控制系统的数学模型转换成能够对系统进行仿真的模型。
（3）编制控制系统的仿真软件采用各种各样的计算机语言(Basic、FORTRAN、C语言等)编制控制系统的仿真程序，或直接利用一些仿真语言。
（4）进行系统仿真试验并输出仿真结果通过对仿真模型对实验参数的修改，进行系统仿真实验，输出仿真结果。
如果应用MATLB的Simulink集成环境作为仿真工具，则构成了MATLAB仿真。
第二章 PID控制原理当今的自动控制技术绝大部分是基于反馈概念的。
反馈理论包括三个基本要素：测量、比较和执行。
测量关心的是变量，并与期望值相比较，以此误差来纠正和调节控制系统的响应。
反馈理论及其在自动控制中应用的关键是：做出正确测量与比较后，如何用于系统的纠正与调节。
在过去的十几年里，PID控制，也就是比例积分微分控制在工业控制中得到了广泛应用。
在控制理论和技术飞速发展的今天，在工业过程控制中95%以上的控制回路都具有PID结构，而且许多高级控制都是以PID控制为基础的。
2.1 PID控制的特点事实表明，对于PID这样简单的控制器，能够适用于广泛的工业与民用对象，并仍以很高的性价比在市场中占据着重要地位，充分地反映了PID控制器的良好品质。
概括地讲，PID控制的优点主要体现在以下两个方面：(1)原理简单、结构简明、实现方便，是一种能够满足大多实际需要的基本控制器。
(2)控制器适用于多种不同的对象，算法在结构上具有较强鲁棒性。
确切地说，在很多情况下其控制品质对被控对象的结构或参数振动不敏感。
但从另一方面来讲，控制算法的普适性也反映了PID控制器在控制品质上的局限性。
具体分析，其局限性主要来自以下几个方面：(1)算法结构的简单性决定了PID控制比较适用于SISO最小相位系统，在处理大时滞、开环不稳定过程等难控对象时，需要通过多个PID控制器或与其他控制器的组合，才能得到较好的控制效果。
(2)算法结构的简单性同时决定了PID控制只能确定闭环系统的少数主要极点；闭环特性从根本上只是基于动态特性的低阶近似假定的。
(3)出于同样的原因，决定了单一PID控制器无法同时满足对假定设定值控制和伺服跟踪控制的不同性能要求。
2.2 PID参数整定方法（1）Ziegler-Nichols经验公式(Z-N公式法)。
该方法先求取系统的开环阶跃响应曲线，根据对象的纯迟延时间、时间常数和放大系数，按Ziegler-Nichols经验公式计算PID参数。
这是我们这次课程设计所采用的方法。
（2）稳定边界法(临界比例度法)。
该方法需要做稳定边界实验，在闭环系统中控制器只用比例作用，给定值作阶跃扰动，从较大的比例带开始，逐渐减小，直至被控对象现临界振荡为止，记下临界振荡周期和临界比例带。
（3）衰减曲线法。
该方法与临界比例度法类似，在闭环系统中控制器只用比例作用，给定值作阶跃扰动，从较大的比例带开始，逐渐减小，直至被控量出现4:1的衰减过程为止，记下此时比例带以及相邻波峰之间的时间。
然后按照经验公式确定PID参数。
第三章 控制器设计以及仿真曲线图1.已知系统控制对象传递函数为)200s 30(400)(2++=S S S G 对此连续系统应用ziegler-nichols 方法进行PID 参数整定，图为我设计的控制器的模型图（1）其中step 作用为计算一个动态系统的阶跃响应。
（2）Scope 是系统的示波模块，显示波形。
（3）Simulink 控制程序中的PID 是用Z-N 法计算出来的，使用rlocus 和rloclind 指令可以求得穿越增益和穿越频率，采用Z-N 整定方式发可以求得PID 参数，运行整定程序可以得出三个图像，图一为系统未整定的根轨迹图，在该图上可以选定穿越jw 轴时的增益km 和该点的w 值，图二示出系统整定前后的伯德图，可见该系统整定后，频带拓宽，相移超前，图三示出整定后系统根轨迹，所有极点位于负半面达到完全稳定状态，采用z-n 方法可以得出KP=8.8371，KD=0.4945，KI=39.4847.将PID 输入控制程序中即可得到阶跃响应曲线。
图见下。
接下来双击scope 显示波形如下图所示为系统的阶跃响应曲线，整定程序见附录。
在采用ziegler-nichols的方法进行PID整定可以快速精确的算出各参数的数值，然后在进行微调既可以的到理想的控制效果。
图一.系统未整定时根轨迹图图二.整点前后系统伯德图图三.整定后系统根轨迹2.已知系统的对象传递函数为ss s G 2101)(2+=，采样时间为0.25s ，采用零阶保持器对其离散化并应用ziegler-nichols 方法进行PID 参数整定。
对于这道题目的控制器的设计需要加一个零阶保持器，所以此题的控制器如下（1）其中step 作用为计算一个动态系统的阶跃响应。
（2）zero-order hold 为零阶保持器（3）scope 为系统的示波模块，显示波形双击scope 显示波形如下为系统的阶跃响应曲线（4）这道题需要采用零阶保持器将对象离散化，使用rlocus 指令和rlocfind 指令的出系统的根轨迹图，可求得震荡增益和震荡频率然后根据Z-N 公式求出PID 参数，运行整定程序，得出图四为系统未补偿时的系统根轨迹图，然后在该图选定位于Z平面单位圆上的闭环极点，则可求得该点对应的增益和震荡频率，图五为系统整定后的根轨迹求得PID参数分别为KP=637562，KD=5.0318，KI=2.2679.整定程序见附录图四.未整定时系统根轨迹图五.整定后根轨迹在传统PID参数整定时寻找I和D的参数是一件不算容易的事情，更具Z-N法可以快速的确定I和D的参数，这对我们的调试会起到很大的帮助，回路整定的本质就是确定对控制器作用产生的过程反作用的积极程度和PID算法对消除误差可以提供多大的帮助。
而Z-N法课一为控制器提供非常准确的控制参数，并且可以进行微调。
从而得到理想的控制结果。
第三章各种PID控制器整定方法比较比例调节作用：是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。
比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。
积分调节作用：是使系统消除稳态误差,提高无差度。
因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。
反之Ti大,则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。
微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。
因此,可以改善系统的动态性能。
在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。
前文提到了三种PID参数整定方法，现在来分析一下三种PID参数整定方法的优缺点对于第一种Ziegler-Nichols经验公式(Z-N公式法)，这种数学模型是在用拉普拉斯变换方法求解微分方程过程中引出来的复域中的数学模型，它不但能等同微分方程反映系统的输入、输出动态特性，而且能间接的反映结构、参数变化时对系统输出的影响而且传递函数只取决于系统(或元件 ) 的结构和参数，与外界输入无关在实际的过程控制系统中。
如果数据是通过阶跃响应获得的。
我们可以由下面给出的经验公式来设计PID 控制器（Ziegler-nichols 整定参数）这种方法可以比较快速的求出相对精准I 和D 的参数，但是由于该模型的建立是有一定的假设条件的，所以在得出结果后需要进行不断的进行尝试从而获取针对实际条件的最佳PID 参数。
第二种是临界比例度法，这是目前使用较广的一种方法，具体作法如下：先在纯比例作用下（把积分时间放到最大，微分时间放到零），在闭合的调节系统中，从大到小地逐渐地改变调节器的比例度，就会得到一个临界振荡过程。
比例度叫临界比例度δk ，周期为临界振荡周期Tk 。
记下δk 和Tk ，然后按下表的经验公式来确定调节器的各参数值。
这种方法在下面两种情况下不宜采用：1）、临界比例度过小，因为这时候调节阀很容易处于全开及全关位置，对于工艺生产不利，举例来说，对于一个用燃料油（或瓦斯）加热的炉子，如δ很小，接近双位调节，将一会儿熄火，一会儿烟囱浓烟直冲。
