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洗衣机模糊控制仿真实验报告一、实验目的本实验旨在通过对洗衣机运行过程的模糊控制仿真实验，帮助学生更好地了解模糊控制的基本原理和实现方法。
二、实验原理洗衣机模糊控制系统主要包括模糊控制器、模糊推理机和输出规则等三个部分。
模糊控制器是模糊系统的核心部分，其主要作用是将输入信号转化为模糊集，并将控制输出信号转化为真实输出信号。
模糊控制器的输入为洗衣机工作状态的一些参数，例如水位、温度等，输出为洗衣机运行状态的一些控制命令，例如加热、搅拌等。
模糊推理机是由一系列规则组成的系统，它负责根据输入的模糊集和一组先验规则，进行模糊推理，得到控制输出信号的模糊集，即模糊控制器的中间变量。
输出规则主要为控制输出信号的模糊集赋值，即将模糊集中各个元素映射到真实输出信号的取值范围内。
三、实验步骤1、建立洗衣机的模糊控制系统模型，包括模糊控制器、模糊推理机和输出规则等。
2、设置洗衣机的运行参数，例如水位、温度等，作为模糊控制器的输入。
3、根据洗衣机的运行状态，制定一组先验规则，作为模糊推理机的输入，并进行模糊推理。
4、根据模糊推理得到的控制输出信号的模糊集，进行输出规则的映射，得到洗衣机的真实控制命令。
5、根据洗衣机的控制命令，模拟洗衣机的工作流程。
6、对洗衣机的工作流程进行仿真实验，并记录实验结果。
四、实验结果分析经过多次实验，得到了洗衣机的模糊控制系统的优化参数，能够实现洗衣机的良好控制。
通过对实验结果的分析，可以发现，模糊控制系统可以有效地调节洗衣机的运行状态，使其在不同的工作状态下保持稳定且高效的运行。
同时，模糊控制系统也具有很强的适应性和鲁棒性，可以自适应地调节参数，应对各种不同的运行环境。
五、实验总结本实验通过模拟洗衣机的工作流程，对模糊控制系统的基本原理和实现方法进行了深入探究，能够有效地帮助学生掌握模糊控制系统的设计和应用方法。
同时，在实验过程中，也需要注意对实验数据和结论的分析和总结，以便更好地优化模糊控制系统的参数和性能，实现最佳控制效果。
电⼒拖动⾃动控制系统实验报告电⼒拖动⾃动控制系统实验实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。
2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。
⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：图2 电枢电流随时间变化的规律图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好实验⼩结通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了相关模块的作⽤和参数设置。
并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。
实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统仿真⼀、实验⽬的及内容了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。
转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应⽤最⼴泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。
为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。
⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤（1）使转速n跟随给定电压*mU变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静差。
（2）对负载变化起抗扰作⽤。
（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。
2)电流调节器的作⽤（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*iU变化。
（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。
（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。
（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。
当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。
本科生课程论文控制工程基础仿真实验报告实验一一阶系统的单位阶跃响应一、实验目的1、学会使用ATLABM编程绘制控制系统的单位阶跃响应曲线；2、掌握准确读取动态特征指标的方法；3、研究时间常数T对系统性能的影响；4、掌握一阶系统11Ts+时间响应分析的一般方法；5、通过仿真实验，直观了解各典型环节的时间响应和频率响应，巩固课程中所学的基本概念和基本原理；二、实验要求1、输入3个不同的时间常数T，观察一阶系统11Ts+的单位阶跃响应曲线的变化，绘制响应曲线图，并分析时间常数T对系统性能的影响。
2、若通过实验已测得一阶系统11Ts+的单位阶跃响应曲线，试说明如何通过该曲线确定系统的时间常数T。
三、实验内容（一）实验设备计算机；WINDOWS操作系统，并安装Matlab语言编程环境。
（二）实验原理通过对各种典型环节的仿真实验，可以直观的看到各种环节的时间响应和频率响应的图像。
通过对所得图像的分析可以得出各种参数如何影响系统的性能。
四、实验过程在Matlab平台对一阶系统11Ts+的单位阶跃响应进行仿真。
（1）输入3个不同的时间常数T，观察一阶系统单位阶跃响应曲线的变化，绘制响应曲线图，并分析时间常数T对系统性能的影响。
在Matlab中进行操作，其代码如下：1.num=1;2.den=[11];3.g=tf(num,den)4.5.g =6.7.18. -----9. s + 110.11.Continuous-time transfer function.12.13.>> step(g)14.hold on15.>> step(tf(1,[21]))16.>> step(tf(1,[41]))17.>> legend('T=1','T=2','T=4');（2）对于已测得的一阶系统的单位阶跃响应曲线，分析通过该曲线确定系统的时间常数T的方法。
PID仿真实验报告PID控制是一种经典的控制方法，被广泛应用于工业自动化控制系统中。
本次实验主要针对PID控制器的参数调整方法进行仿真研究。
实验目的：1.研究PID控制器的工作原理；2.了解PID参数调整的方法；3.通过仿真实验比较不同PID参数对系统控制性能的影响。
实验原理：PID控制器由比例（P）、积分（I）、微分（D）三个控制部分组成。
比例控制：输出与误差成比例，用来修正系统集成误差；积分控制：输出与误差的积分关系成比例，用来修正系统持续存在的静态误差；微分控制：输出与误差变化率成比例，用来修正系统的瞬态过程。
PID参数调整方法有很多种，常见的有经验法、Ziegler-Nichols法和优化算法等。
实验中我们使用经验法进行调整，根据系统特性来进行手动参数调整。
实验装置与步骤：实验装置：MATLAB/Simulink软件、PID控制器模型、被控对象模型。
实验步骤：1. 在Simulink中建立PID控制器模型和被控对象模型；2.设定PID控制器的初始参数；3.运行仿真模型，并记录系统的响应曲线；4.根据系统响应曲线，手动调整PID参数；5.重复第3步和第4步，直到系统的响应满足要求。
实验结果与分析：从图中可以看出，系统的响应曲线中存在较大的超调量和震荡，说明初始的PID参数对系统控制性能影响较大。
从图中可以看出，系统的响应曲线较为平稳，没有出现明显的超调和震荡。
说明手动调整后的PID参数能够使系统达到较好的控制效果。
总结与结论：通过本次实验，我们对PID控制器的参数调整方法进行了研究。
通过手动调整PID参数，我们能够改善系统的控制性能，提高系统的响应速度和稳定性。
这为工业自动化控制系统的设计和优化提供了参考。
需要注意的是，PID参数的调整是一个复杂的工作，需要结合具体的控制对象和要求进行综合考虑。
而且，不同的参数调整方法可能适用于不同的控制对象和场景。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的参数调整方法，并进行实验验证。
PID仿真实验报告PID控制算法是一种重要的控制算法，被广泛应用于工业控制系统中。
本文通过仿真实验的方式，对PID控制算法进行了验证和分析。
一、实验目的1.了解PID控制算法的基本原理和调节方法；2. 掌握MATLAB/Simulink软件的使用，进行PID控制实验仿真；3.验证PID控制算法的稳定性和性能。
二、实验内容本次实验选择一个常见的控制系统模型，以电感驱动的直流电机控制系统为例。
通过PID控制算法对该系统进行控制，观察系统的响应特性。
三、实验步骤1.搭建电感驱动的直流电机控制系统模型，包括电感、直流电机、PID控制器等组成部分；2.设置PID控制器的参数，包括比例增益Kp、积分时间Ti、微分时间Td等；3.进行仿真实验，输入适当的控制信号，观察系统的响应曲线；4.调节PID控制器的参数，尝试不同的调节方法，观察响应曲线的变化，寻找合适的参数。
四、实验结果与分析1.首先，设置PID控制器的参数为Kp=1，Ti=1，Td=0，进行仿真实验。
观察到系统的响应曲线，并记录与分析曲线的特点；2.其次，调整PID控制器的参数，如增大比例增益Kp，观察系统的响应曲线的变化；3.最后，调整积分时间Ti和微分时间Td，观察系统的响应曲线的变化。
通过实验结果与分析，可以得到以下结论：1.PID控制算法能够有效地控制系统，并实现稳定的控制；2.比例增益Kp对系统的超调量有较大的影响，增大Kp可以减小超调量，但也会增加系统的稳定时间；3.积分时间Ti对系统的稳态误差有较大的影响，增大Ti可以减小稳态误差，但也会增加系统的超调量；4.微分时间Td对系统的响应速度有较大的影响，增大Td可以增加系统的响应速度，但可能会引起系统的振荡。
五、实验总结通过本次实验，我深入理解了PID控制算法的原理和调节方法。
同时，通过对实验结果的分析，我也了解了PID控制算法的稳定性和性能。
在实际工程应用中，需要根据具体的控制对象，合理选择PID控制器的参数，并进行调节优化，以获得理想的控制效果。
单闭环直流调速系统的设计与仿真实验报告摘要：本文基于基本原理和方法，设计和仿真了一个单闭环直流调速系统。
首先介绍了直流电机调速的基本原理，然后根据系统要求，设计了控制系统的结构和参数，包括PID控制器的参数调整方法。
接下来使用Matlab/Simulink软件进行系统仿真实验，对系统的性能进行评估。
最后根据仿真结果对系统进行分析和总结，并提出了可能的改进方法。
关键词：直流电机调速、单闭环控制系统、PID控制器、仿真实验一、引言直流电机广泛应用于机械传动系统中，通过调节电机的电压和电流实现电机的调速。
在实际应用中，需要确保电机能够稳定运行，并满足给定的转速要求。
因此，设计一个高性能的直流调速系统至关重要。
本文基于单闭环控制系统的原理和方法，设计和仿真了一个直流调速系统。
首先介绍了直流电机调速的基本原理，然后根据系统要求，设计了控制系统的结构和参数，并采用PID控制器进行调节。
接着使用Matlab/Simulink软件进行系统仿真实验，并对系统的性能进行评估。
最后根据仿真结果对系统进行分析和总结，并提出了可能的改进方法。
二、直流电机调速的基本原理直流电机调速是通过调节电机的电压和电流实现的。
电压变化可以改变电机的转速，而电流变化可以改变电机的转矩。
因此，通过改变电机的电压和电流可以实现电机的调速。
三、控制系统设计和参数调整根据系统的要求，设计一个单闭环控制系统，包括传感器、控制器和执行器。
传感器用于测量电机的转速，并将信息传递给控制器。
控制器根据测量的转速和给定的转速进行比较，并调节电机的电压和电流。
执行器根据控制器的输出信号来控制电机的电压和电流。
在本实验中，采用PID控制器进行调节。
PID控制器的输出信号由比例项、积分项和微分项组成，可以根据需要对各项参数进行调整。
调整PID控制器的参数可以使用试错法、频率响应法等方法。
四、系统仿真实验使用Matlab/Simulink软件进行系统仿真实验，建立直流调速系统的模型，并对系统进行性能评估。
仿真伺服程序实验报告实验报告：仿真伺服程序一、引言伺服系统是一种用于控制和调节机械运动的自动控制系统，广泛应用于机器人、数控设备、航空航天等领域。
为了加深了解伺服系统的工作原理和参数调节方法，本实验采用仿真软件进行伺服程序的实验。
二、实验目的1. 理解伺服系统的结构和工作原理；2. 掌握伺服系统参数的调节方法；3. 利用仿真软件搭建伺服系统并进行参数调节；4. 分析伺服系统的动态性能和稳态性能。
三、实验步骤1. 搭建伺服系统仿真模型根据实验要求，采用仿真软件搭建伺服系统的数学模型。
包括伺服电机、负载、传感器等元件，并建立其间的物理联系和数学关系。
2. 参数调节方法根据实验要求，采用合适的参数调节方法对伺服系统进行参数调节。
常用的方法有试验法、根轨迹法等。
3. 仿真实验利用仿真软件对搭建好的伺服系统进行参数调节，并观察系统的动态响应和静态性能。
根据实验结果分析系统的稳定性、速度响应和位置精度等。
四、实验结果与分析通过仿真实验，在伺服系统仿真模型中分别采用试验法和根轨迹法进行参数调节。
观察到伺服系统的动态响应和静态性能都有明显的改善。
1. 试验法参数调节试验法是一种较为简单直观的参数调节方法。
通过逐渐调节参数，并观察系统的动态响应，根据实验结果进行调整。
在实验中，采用试验法进行参数调节后，伺服系统的速度响应和位置精度均有明显的提升。
2. 根轨迹法参数调节根轨迹法是一种基于系统的极点位置的参数调节方法。
通过绘制系统的根轨迹图，分析图形的形状和位置，调整参数使得系统稳定性和动态性能得到优化。
在实验中，采用根轨迹法进行参数调节后，伺服系统的速度响应和位置精度均有进一步提升。
综合分析两种参数调节方法的实验结果，可以得出伺服系统的参数调节对系统的动态响应和静态性能有着显著的影响。
合理的参数调节可以提升系统的稳定性、速度响应和位置精度，从而满足实际应用需求。
五、实验总结通过本次仿真实验，掌握了伺服系统的结构和工作原理，了解了伺服系统参数的调节方法，并利用仿真软件成功搭建了伺服系统的数学模型进行参数调节。
电力拖动自动控制系统Matlab仿真实
验报告
电力拖动自动控制系统
---Matlab仿真实验报告
实验一二极管单相整流电路一．【实验目的】
1．经过对二极管单相整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；
2．经过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。
图1-1 二极管单相整流电路仿真模型图
二．【实验步骤和内容】
1.仿真模型的建立
①打开模型编辑窗口；
②复制相关模块；
③修改模块参数；
④模块连接；
2.仿真模型的运行
①仿真过程的启动；
②仿真参数的设置；
3.观察整流输出电压、电流波形并作比较，如图1-2、1-3、1-4所示。
三．【实验总结】
由于负载为纯阻性，故输出电压与电流同相位，即波形相同，但幅值不等，如图1-4所示。
图1-2 整流电压输出波形图图1-3 整流电流输出波形图
图1-4 整形电压、电流输出波形图
实验二三相桥式半控整流电路
一．【实验目的】
1．经过对三相桥式半控整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；
2．研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理和全过程。
二．【实验步骤和内容】
1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块
参数，模块连接。
2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。
相应的参数设置：
（1）交流电压源参数U=100 V，f=25 Hz，三相电源相位依次延迟120°。
第1篇一、实验目的1. 理解控制器的基本原理和设计方法；2. 掌握常见控制器的实现方法；3. 学会使用控制器进行系统仿真和分析。
二、实验内容1. 控制器基本原理；2. 控制器设计方法；3. 控制器实现与仿真；4. 控制器性能分析。
三、实验原理控制器是自动控制系统中实现控制功能的核心部件，其作用是使被控对象的输出信号与期望信号之间保持一定的稳定关系。
控制器的设计方法主要包括比例-积分-微分（PID）控制、模糊控制、自适应控制等。
四、实验步骤1. 实验一：控制器基本原理（1）了解控制器的定义、功能及分类；（2）学习控制器的作用和基本原理；（3）分析控制器在不同控制策略下的特点。
2. 实验二：控制器设计方法（1）学习PID控制器的原理和参数整定方法；（2）学习模糊控制器的原理和设计方法；（3）分析自适应控制器的原理和特点。
3. 实验三：控制器实现与仿真（1）使用MATLAB/Simulink软件搭建控制系统模型；（2）根据控制器设计方法，实现PID控制器、模糊控制器和自适应控制器；（3）对控制器进行仿真分析，验证其性能。
4. 实验四：控制器性能分析（1）分析不同控制器在仿真过程中的性能表现；（2）比较不同控制器的优缺点，总结适用场景；（3）提出改进控制器的建议。
五、实验结果与分析1. 实验一：控制器基本原理通过学习，我们了解到控制器是自动控制系统的核心部件，其作用是实现被控对象的输出信号与期望信号之间的稳定关系。
控制器的基本原理包括比例控制、积分控制和微分控制。
2. 实验二：控制器设计方法（1）PID控制器：通过比例、积分和微分三个环节，对被控对象的误差进行控制。
在实际应用中，需要根据系统特性对PID参数进行整定，以达到最佳控制效果。
（2）模糊控制器：基于模糊逻辑，通过模糊推理实现控制。
模糊控制器具有鲁棒性强、易于实现等优点。
（3）自适应控制器：根据系统动态特性，实时调整控制器参数，以适应系统变化。
自适应控制器具有自适应性、抗干扰性强等特点。
电力拖动自动控制系统---Matlab仿真实验报告实验一二极管单相整流电路一．【实验目的】1．通过对二极管单相整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．通过实验进一步加深理解二极管单向导通的特性。
图1-1二极管单相整流电路仿真模型图二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立1打开模型编辑窗口；2复制相关模块；3修改模块参数；4模块连接；2.仿真模型的运行1仿真过程的启动；2仿真参数的设置；3.观察整流输出电压、电流波形并作比较，如图1-2、1-3、1-4所示。
三．【实验总结】由于负载为纯阻性，故输出电压与电流同相位，即波形相同，但幅值不等，如图1-4所示。
图1-2整流电压输出波形图图1-3整流电流输出波形图图1-4整形电压、电流输出波形图实验二三相桥式半控整流电路一．【实验目的】1．通过对三相桥式半控整流电路的仿真，掌握由电路原理图转换成仿真电路的基本知识；2．研究三相桥式半控整流电路整流的工作原理和全过程。
二．【实验步骤和内容】1.仿真模型的建立：打开模型编辑窗口，复制相关模块，修改模块参数，模块连接。
2.仿真模型的运行；仿真过程的启动，仿真参数的设置。
相应的参数设置：（1）交流电压源参数U=100V，f=25Hz，三相电源相位依次延迟120°。
（2）晶闸管参数Rn=0.001Ω，Lon=0.0001H，Vf=0V，Rs=50Ω，Cs=250e-6F。
（3）负载参数R=10Ω，L=0H，C=inf。
（4）脉冲发生器的振幅为5V，周期为0.04s（即频率为25Hz），脉冲宽度为2。
图2-1三相桥式半控整流电路仿真模型图当α=0°时，设为0.0033s，0.0166s，0.0299s。
图2-2α=0°整流输出电压等波形图当α=60°时，触发信号初相位依次设为0.01s，0.0233s，0.0366s。
图2-3α=60°整流输出电压等波形图三.【实验总结】三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、双反星形可控整流电路以及十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。
哈尔滨理工大学实验报告控制系统仿真专业: 自动化1２-1 学号: 12３0１30101 姓名：一．分析系统性能课程名称控制系统仿真实验名称分析系统性能时间8.29地点３＃姓名蔡庆刚学号1２30１3０10１班级自动化1２－1一．实验目的及内容:１．熟悉ＭＡＴＬＡB软件的操作过程；2．熟悉闭环系统稳定性的判断方法；3. 熟悉闭环系统阶跃响应性能指标的求取。
二．实验用设备仪器及材料:PＣ, Ｍaｔlａｂ软件平台三、实验步骤1. 编写MＡＴＬAB程序代码;2．在MＡＴLＡＴ中输入程序代码，运行程序；３.分析结果。
四.实验结果分析：１.程序截图得到阶跃响应曲线得到响应指标截图如下2.求取零极点程序截图得到零极点分布图3．分析系统稳定性根据稳定的充分必要条件判别线性系统的稳定性最简单的方法是求出系统所有极点,并观察是否含有实部大于0的极点，如果有系统不稳定。
有零极点分布图可知系统稳定。
二.单容过程的阶跃响应一、实验目的1. 熟悉MATLAB软件的操作过程２. 了解自衡单容过程的阶跃响应过程３. 得出自衡单容过程的单位阶跃响应曲线二、实验内容已知两个单容过程的模型分别为1()0.5G ss=和51()51sG s es-=+，试在Simulink中建立模型，并求单位阶跃响应曲线。
三、实验步骤1. 在Simuｌink中建立模型，得出实验原理图。
２. 运行模型后，双击Scｏpe，得到的单位阶跃响应曲线。
四、实验结果1．建立系统Siｍulink仿真模型图,其仿真模型为2.过程阶跃响应曲线为三．单容过程的阶跃响应一、实验目的1. 了解比例积分调节的作用;2. 了解积分调节强弱对系统性能的影响。
二、实验内容已知控制系统如下图所示，其中01()(1)(21)(51)G s s s s =+++，H （s ）为单位反馈,且在第二个和第三个环节(即1(21)s +和1(51)s +）之间有累加的扰动输入（在5秒时幅值为０.2的阶跃扰动）。
对系统采用比例积分控制，比例系数为2p K =,积分时间常数分别取3,6,12i T =，试利用S ｉmulink 求各参数下系统的单位阶跃响应曲线和扰动响应曲线。
三、实验步骤1. 在Simuliｎk中建立仿真模型，其模型为２. 运行模型后,双击Scope，得到的单位阶跃响应曲线为3.置阶跃输入为0,在5秒时,加入幅值为0．2的阶跃扰动,得到扰动响应曲线为四．PID 控制器参数整定一、实验目的1. 通过实验进一步熟悉过程控制系统的结构组成;2. 掌握简单控制系统的投运和参数整定的方法;３. 定性地分析P 、P Ｉ、PID 控制规律对系统性能的影响。
二、实验内容已知控制系统如下图所示，其中01()(1)(5)G s s s s =++,试采用临界比例度法计算系统P 、PI 、PI Ｄ控制器的参数,并绘制整定后系统的单位阶跃响应曲线。
Gc(s)G 0(s)R(s)C(s)-三、实验步骤1． 在Ｓim ｕｌink 中建立仿真模型２. 在S ｉｍu ｌｉnk 中把反馈连线、微分器的输出连线、积分器的输出连线都断开,Kp 的值从大到小进行试验,直到输出等幅振荡曲线为止，记下此时的Kp 和Tk 。
通过试验得到Ｋp 为30时输出等幅震荡曲线3.根据临界振荡经验公式计算P控制时的比例放大系数Ｋｐ，并将模型中Kｐ置为该值,仿真运行。
运行完毕后双击Ｓcope,得到P控制时系统的单位阶跃响应曲线。
4．根据临界振荡经验公式计算ＰＩ控制时的比例放大系数Ｋp和积分时间常数Ti,并将模型中比例和积分器参数置为计算所得值,将积分器的输出连线连上,仿真运行，运行完毕后双击Ｓcope,得到PI控制时系统的单位阶跃响应曲线。
表4-1 临界比例度法整定经验公式5．根据临界振荡经验公式计算PID控制时的比例放大系数Kp，积分时间常数Ｔi，微分时间常数Td,并将模型中比例系数，积分器及微分器参数置为相应计算所得值，将微分器的输出连线连上，仿真运行,运行完毕后双击Sｃope，得到PID控制时系统的单位阶跃响应曲线。
四、实验结果１.参数整定结果为表4－2 各控制规律下参数整定结果KｐTｉTd P１5PＩ13.64 2.３８85ＰID17.65 1.４０50.３653五.串级控制系统一、实验目的1. 通过实验进一步熟悉串级控制系统的结构组成；2. 了解串级控制系统的作用效果。
二、实验内容串级与单回路控制对比仿真,分别获取系统的阶跃响应输出,一次扰动作用下的系统输出响应，二次扰动作用下的系统输出响应。
系统输入及一次扰动和二次扰动均取阶跃信号。
对比仿真结果分析系统串级控制的作用效果。
三、实验步骤1. 在Ｓimul ｉnk 中建立单回路控制时系统的模型：ｑ1为一次扰动,q ２为二次扰动，012190331G s s =++为主对象，023211021171G s s s =+++为副对象，ｒ为系统输入,q1、ｑ2、r 均为单位阶跃函数,在示波器上观测输出。
（1） ＰID 参数设置中，取输入比例系数为３.7,积分系数为38，微分系数为０时运行系统,得到系统阶跃响应输出。
在Si ｍuli ｎk 中建立仿真模型,如下运行结果,得到的图形如下（2）采用同样的PID参数时，使二次扰动q2作用，运行系统，得到二次扰动作用下的系统输出响应。
（3）采用同样的PID参数时,使一次扰动ｑ1作用，运行系统，得到一次扰动作用下的系统输出响应。
2. 在Ｓimuliｎk中建立串级控制时系统的模型：PIＤ C1为主控制器,采用PI控制；PID C2为副控制器，采用P控制;其余同单回路控制系统。
在Ｓｉmｕlinｋ中建立仿真模型，如下（1）主控制器PＩD C1输入参数取比例系数为８.4，积分系数为12.8，微分系数为0；副控制器PID C2取比例系数10,积分系数0,微分系数0，运行系统,得到系统阶跃响应输出。
（2）采用同样的PＩＤ参数时,在二次扰动ｑ２作用下，运行系统，得到系统的输出响应。
（3）采用同样的ＰＩＤ参数时,在二次扰动q1作用下,运行系统，得到系统的输出响应。
四、实验结果控制品质指标单回路控制串级控制衰减比３:1 ４：1 ４：14:1 4：１4：1调节时间(s)280 2８0 ２８070 8０ 7０余差0０二次扰动最大偏差０．70．6一次扰动最大偏差0.6０．７六.串级控制的参数整定一、实验目的１． 通过实验进一步熟悉串级控制系统的结构组成; 2. 掌握串级控制系统参数整定的方法；二、实验内容已知某隧道窑系统，烧成带温度为主变量、燃烧室温度为副变量构成的串级控制系统中，主副对象的传递函数分别为：011()(301)(31)G s s s =++，0221()(101)(1)G s s s =++试整定PID 控制器的参数,并绘制整定后系统的单位阶跃响应曲线。
三、实验步骤１．在S ｉｍulink 中建立仿真模型。
其仿真模型运行程序得到２．使用任意一种串级控制系统参数整定方法整定主副控制器参数。
选取ＰI整定仿真模型３．绘制系统单位阶跃响应曲线。
四、实验结果１.主副调节器参数整定结果。
表6－１主副调节器整定参数ＫｐTi TdＰ主副10ＰＩ主９10副８ＰID主副七.控制系统数学模型一、实验目的１. 掌握传递函数模型与状态空间模型的转换; 2. 掌握模型连接的M ＡTL ＡB 实现方法；二、实验内容已知某单位负反馈系统开环传递函数为21()52s G s s s +=++,试利用Simulink 建立系统在单位阶跃输入作用下的模型,利用MAT ＬAB 建立传递函数模型并得出状态空间模型,获取系统的单位阶跃响应曲线。
三、实验步骤1.在Simul ｉnk 中建立仿真模型。
其运行结果2．用[ｎumc，dｅnc]=cloｏp(num,dｅn,-１）命令获取传递函数模型结果如下3．用[Ａ,B，C,D］=tf2ss（nｕm，ｄen)命令将传递函数模型转换为状态空间。
其仿真模型运行结果八．系统可控性可观性分析一、实验目的1. 熟悉系统可控性、可观性的分析;2. 掌握MAT ＬAB 在可控可观标准型中的应用；二、实验内容给定系统的状态方程:'11'22'33123010002101011[100]x x x x u x x x y x x ⎧⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-+⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎪⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎨⎪⎡⎤⎪⎢⎥=⎪⎢⎥⎪⎢⎥⎣⎦⎩利用MA ＴLAB 进行以下分析:(1）建立控制系统的数学模型； （2）分析系统的可控性、可观性； （３）绘制系统的阶跃响应曲线。
三、实验步骤1．打开ＭＡTLA Ｂ工作窗口用ss()命令建立系统的状态空间模型2. 检验系统的可控性、可观性3.绘制系统单位阶跃响应曲线。
运行结果4．判断系统的稳定性。
程序运行结果结论：系统是稳定的。
