控制系统实习报告.

1、电控学院过程控制与仿真课程设计院 （系 : 电气与控制工程学院专业班级 :10级测控 1班姓 名 :张坡坡学 号 :1006070127指导教师 :昝宏洋 彭倩2013年 1月 10 日双容水箱液位 PID 控制 系统实物示意图如下、确定被控环节传递函数PID(2)水连通管：输入信巧为(h 压差信号，输出借号为Q流ft.根据水力学仃线性化(益話)后得到02 =令(也_力)(3)水箱厶 输入信号为(2-Q)流量差，输出信号为水位力， 根据质屋¥衡原理仃人警=Q -02at(2) 水连通管：输入佶号为(A-/0压煙佶号输出借号为。流量.根据水力学有线性化(她4如沈)后得到Q =£

2、;(%_)K(3) 水箱2：输入信号为(Q-Q)流联差，输岀信号为水位力.根据质最平面原理有(Q2 -Qy)dt - A2dh越=2-2人牛Q-Q,dt(2)水连通管：输入信号为(A, -h)压差信号，输出信号为流晟.根据水力学肓线性化(教材11页的方法)后得到aK(3)水箱2：输入信号为(a-a)流量差,输出信号为水位方,根据质磺平衡原理冇dt(2)水连通管:输入信号为压差信号,输出信号为。川fit根据水力学有线性化(救材li页的方法)后御到0 =：(勺一小- R(3)水箱2：输入佶号为(-0)流駅幺 输出伫号为水位力.根拯质最¥衡原理竹(Qi -QJ山=A2dh带入03 = k2

3、/dhR2AA, + R(2A +4) + h = RQ、' dr_ dt拉氏变换，得= fS!心如 +RS + 小 + 1为使计算简便，取尺=1，4 =力2 =1，K = 1,得被控环节於递函数为PID 调节参数整定令 $ = -mo）+ j（oWt （m. e） = § + S、（-m（o + jco）-mCD + j（D =S厂百J S° _咖SJ +丿匕氓+ S2co秋1 + 加）eO + 7）pa （加,血）=S| _ m SQ _ ma）S、0（1 + 厂）2(皿总严少出 G) = S|+ + Sr令 S = -m（D + j（DW；（m, co） =

4、& + S, （一 mco + j（o）1-ma）+ jo） =S|_s° -咖 s? +丿+S2 £e（l +厂）血（1 +加）一亦瓷护“述2("总产£伽,0)= -£；伽,69)3piD7.57.88. 18.48.7S°231.323256. 402283. 233311.874342. 387S69.99575. 66481.55087. 65293. 972S4. 2364. 4664. 6964.9275. 158S°xS：113332414679251883618239612330235003piD7.

5、67.98.2& 58.8So239. 492265. 148292. 576321.834352. 983S71.86177. 60283.56089. 73596. 126s24.3124. 5424. 7735. 0045. 236So X S212367291596748204285525915213261643®pid = (7.4668.824)s/s ,列表求出 SSSxS2®PID7.57.88. 18.48.7S°231.323256. 402283.233311.874342.387&69. 99575.66481.55087.

6、 65293. 972S24.2364. 4664. 6964. 9275. 158So x Sj11333241467925188361823961233023500®PID7.67.9& 28.58.8S°239. 492265. 148292. 576321.834352.983Simulink 仿真如 F：HB>Gain2 Integrator草位阶跃响应为、结论:从系统接入 PID 控制器前后的阶跃响应曲线中 , 我们可以明显地看到系统性能的改善。利用 MATLAB 可以实现 PID 控制器的离线设计和整定 ,并 可实现实验室仿 真。但是这种常规的

7、PID 控制不具有自适应性 , 在长期工作时对象参数会产生偏 移。 系统具有时变不稳定性 , 也 存在非线性, 工作点附近小范围的线性化假设在整 个工作范围中 不能成立时 ,就难以达到理想的控制效果。为此 ,我们常常考虑 自适应 的 PID 控制算法。四、参考文献张德丰编著 MATLAB 控制系统设计与仿真 ,电子工业 出版社, 2009.6胡寿松主编自动控制原理 （第五版 ,科学出版社 , 2007 张静等编著 MATLAB 在控制系统中的应用 ,电子工业出 版社, 2007.5五、心得体会我觉得学习 MATLAB 是不容易的 , 这是一件需要持之以恒 的事, 必须要坚持不 懈地学习 , 还需要敢于开口向别人请教的勇 气,更需要我们勤于思考、勤于动手、勤 于记忆。程序设计是实 践性很强的事 , 需要我们亲自动手操作设计程序 , 熟悉 MATLAB 的操作环境 ,这对提高我们操作能力非常有效。在这几天时间里 , 我紧紧学到了一丁点皮毛而已 , 在编程 中遇见许多问题 ,例如: 仅仅工具栏都好长时间弄不清楚 ,导致 操作很混乱 ,对程序的运行、修改、添加往往 是繁琐的 ,后来经过看书查资料才有了基本的了解，但还是没有熟练掌握。虽然有 的题目对我 们来说还是有些难度的， 但在经过坎坎坷坷之后我还 是基本解决了。虽然