整理simulink_汽车控制系统

1、精品文档问题描述行驶控制系统PID控制器建立一个汽车行驶已知设定的速度和测量的实际速度，使用一个离散时间控制器。系统模型及建模分析分为输入信号系统、汽车动力系统和汽车行驶控制系统。输入信号系统简化为用一个常数表示，实际可为加载了信号的条幅波。汽车动力系统即考虑了驱动力和阻力的共同作用下汽车的运动规律。运用动力学公式：F=mv'gv。最重要的是行使控制系统：运用PID(比例-积分-微分)控制器。设采样时间为20ms,PID控制器按如下规律工作：1. “积分环节"：x(n)=x(n-1)+u(n);2. "微分环节"：d(n)=u(n)-u(n-1);3. 系

2、统初始值为0,系统PID控制器方程为y(n)=P*u(n)+I*x(n)+D*d(n)。单独建立比例、积分和微分环节，然后相加组成PID控制器，所有模块中的采样时间设为20ms(即0.02),系统模型如图设仿真时间为200个单位时间，变步长ode45算法，运行仿真，打开示波器观察波形，P=1、I=0.01、D=0时如图所示：精品文档精品文档仿真实现以某信号作为汽车行驶控制系统的输入信号,车行驶控制系统如图：加上汽车动力学组成的反馈系统，整个汽P=1、1=0.01、D=0时波形如图:P=5、1=0.01、D=0时波形如图:精品文档精品文档实验过程中遇到的问题1 .离散时间系统不可以和连续时间系统

3、一起用，除非使用“零阶保持器”模块。2 .效果随采样时间的不同而不同。3 .对PID反馈控制的理解较难。仿真结果分析比例单元的系数影响较大，当P=5时，汽车以更快的速度达到稳定状态。PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：（1）首先预选择一个足够短的采样周期让

4、系统工作；（2）仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；（3）在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。总结Matlab好强大啊这次学习，了解了另一种仿真的方法，进一步练习了从实际问题抽象出数学问题并解决的过程。精品文档精品文档附录:9Tf=Tc325y=x+y.2.设系统微分方程为，试建立系统模型并仿真iy(i)=23.应注意的是，开始时间设为1,积分初值设为2。结果如图:利用simulink仿真x(t)=空(cos.t兀1八1一cos3t25cos5wt),取A=1,1.利用simulink仿真来实现摄氏温度到华氏温度的转换

5、精品文档精品文档Scope显示结果:当Sampletime设置不合适时，图像会出现因取点不足产生的失真。4 .建立如图1所示的仿真模型并进行仿真，改变增益，观察x-y图形变化，并用浮动的scope模块观测各点波形。SliderScopeGain图1.题目4当SliderGain为1时XYGraph显示为一个圆，SliderGain逐渐变大时，XYGraph变成形状不同的椭圆。精品文档精品文档387542105 .有初始状态为0的二阶微分方程x“+0.5x'+0.4x=2u(t)其中u是单位阶跃函数,试建立系统模型并仿真。A=dIntegratoflntegrato«lSc»ptGainlGainZ精品文档精品文档仿真结果:6 .通过构造SIMULINK模型求y=fcos(t)dt的结果，其中初值分别为yi(0)=0,y2(0)=1yi(0)=0时:10.80E0.40.20Q2Q40E-1y2(0)=1:精品文档SineWaveIntsgiatDCScope精品文档333,8.一池中有水2000m，含盐2kg,以6m/分的速率向池中注入浓度为0.5kg/m的盐水，又以4m3/分的速率从池中流出混合后的盐水，问欲使池中盐水浓度达到0.2kg/3m,需要多长时间？(1用simlink的万法，2用脚本文件的万法)【附加：试回出侬度v