《本科实验报告》填写说明
1.学员完成人才培养方案与课程标准要所要求的每个实验后,均须提交实验报告。
2.实验报告封面必须打印,报告内容可以手写或打印。
3.实验报告内容编排及打印应符合以下要求:
(1)采用A4(21cm×29、7cm)白色复印纸,单面黑字打印。上下左右各侧的页边距均为3cm;缺省文档网格:字号为小4号,中文为宋体,英文与阿拉伯数字为Times New Roman,每页30行,每行36字;页脚距边界为2、5cm,页码置于页脚、居中,采用小5号阿拉伯数字从1开始连续编排,封面不编页码。
(2)报告正文最多可设四级标题,字体均为黑体,第一级标题字号为4号,其余各级标题为小4号;标题序号第一级用“一、”、“二、”……,第二级用“(一)”、“(二)” ……,第三级用“1、”、“2、”……,第四级用“(1)”、“(2)” ……,分别按序连续编排。
(3)正文插图、表格中的文字字号均为5号。
一、实验目的
1.能够建立与使用MA TLAB平台的Simulink仿真环境;
2.能够进行数字PID控制的计算;
3.能够进行数字PID控制的参数整定;
4.能够描述大延迟被控对象对PID控制的影响。
二、实验内容
给定:被控对象为,为一小纯滞后对象,输入为单位阶
跃信号r( t ) 1( t )。
要求:应用扩充临界比例度法整定数字PID 控制器的四个控制参数:采样周期T 、比例系数p k 、积分时间常数i T 、微分时间常数d T ,并从图形上计算上升时间r t 、超调量p M 以及调整时间s t 。控制度选为1、05,数字比例控制的采样周期为min T =0、02s,仿真时间为10s。
（1）用MA TLAB 的仿真工具Simulink 进行参数整定并仿真,其框图为
注意:①Simulink 中的离散环节都自带有采样器(输入端)与零阶保
持器(输出端);②后缀为m 命令文件名不能与后缀为mdl 仿真框图文件
名相同,否则m 文件不会执行。
(2)如果被控对象为大纯滞后对象。请重复上述步骤,并比较两个被控对象PID 控制器的控制效果。控制度选为1、05,数字比例控制的采样周期为min T =0、1s,仿真时间为100s。
(3)现在参考输入改为方波信号,幅值为1,周期为2 秒(20 秒),占空比为50%,查
瞧上述两个不同被控对象的闭环控制系统输出的跟踪效果。
三、实验设计
写出自己的设计思路;画出电路图;画出流程图。
四、实验器材
MATLAB矩阵实验室2013a,WINDOWS7环境。
五、实验步骤
1.对小延迟被控对象进行参数整定
(1)数字比例控制
利用Simulink 画出PID 数字比例控制方框图,如下图所示。
控制器仅为数字比例控制,数字比例控制的采样周期为mi n T =0、02s,仿真时间为10s。
(2)求临界增益cr k 、临界周期cr T
从零开始增加p k 值,直到系统输出出现等幅振荡,此时p k 值记为cr k ,相应的振荡周期cr T 记为临界周期。
(3)查表计算