#【天大自动化控制系统与仿真课程设计】实验报告

1、时间常数2012.11所有过程控制系统分析3. 对对象进行分析，所有 参数 的变 化情况；（ 1）单容非自衡过程Ta 不同时，液位的变化：- 0 -2）单容自衡过程- 1 -时间常数 T 不同时，液位曲线的变化放大系数 K 不同时，液位曲线的变化：- 2 -（ 3）多容非自衡积分时间常数 T 不同时，液位曲线的变化4）多容自衡放大系数 K 不同时液位曲线的变化- 5 -N 不同时，液位曲线的变化对单回路控制系统的四个部分进行详细仿真；深入理解 PID 控制的原理；掌握 PID 三个参数对控制系统性能的影响；我对控制器、 被控对象和变送器进行了研究和仿真， 程序和模型如下%*? ?D?*%*cl

2、earT=19;K=1;Tao=0;Tao2=0; %Kp2?3?2?Kp=1;Ti=10;Td=0;for i=1:3t,x,y=sim( PID_Controller subplot(2,2,1),plot(t,y(:,1);hold Kp=Kp+5;end xlabel( ylabel( title(,30);on ?t ); o?h );Kp2?3?2? %Ti2?3?2? Kp=5;Ti=1;Td=0;Tao=0;for i=1:3t,x,y=sim( PID_Controller subplot(2,2,2),plot(t,y(:,1);hold Ti=Ti+10;end xlab

3、el( ylabel( title(); ,30);on ?t ); o?h );Ti2? ? ?3?2? %Td2?3?2? Kp=3;Ti=5;Td=0;Tao=0;for i=1:3t,x,y=sim( PID_Controller subplot(2,2,3),plot(t,y(:,1);hold Td=Td+10;end xlabel( ylabel( title( ?t ); o?h );Td2? ?3?2?%*); ,30);on); ?D?*%*clearKp=10;Ti=10;Td=0;Tao2=0;figure;%K2? ?3?2?K=1;T=10;Tao=0;for i=

4、1:3t,x,y=sim( PID_Controller ,30);subplot(2,2,1),plot(t,y(:,1);hold on Kp=Kp+5;endxlabel( ?t );ylabel( o?h );title( K2?3?2?); %T2? ?3?2? K=5;T=10;Tao=0;for i=1:3t,x,y=sim( PID_Controller subplot(2,2,2),plot(t,y(:,1);hold T=T+20;end xlabel( ylabel( title(,30);on ?t ); o?h ); T2?3?2?); ?2a ? ? ?D?*%*%

5、* %Tao2?3?2?K=10;T=10;Tao=0;Kp=5;Ti=10;Td=0;Tao2=0;for i=1:3t,x,y=sim( PID_Controller ,30);subplot(2,2,3),plot(t,y(:,1);hold on Tao2=Tao2+0.1;endxlabel( ?t );ylabel( o?h );title(Tao2? ? ?3?2?); 结果如下：深入理解根轨迹法的基本原理；掌握根轨迹的绘制方法、增益的选择、稳态误差的消除措施等；1. 根轨迹的绘制方法、增益的选择%?P145 y4.12clearnum = 800;den = conv(1,0,

6、conv(1,4,conv(1,10,1,20);G=tf(num,den);sys=feedback(G,1);s_1=-1.28+2.21i;s_2=-1.28-2.21i;k=abs(s_1)*abs(s_1+4)*abs(s_1+10)*abs(s_1+20);kv=k/800;num1=800*kv*10.13;den1=conv(1,0,conv(1,4,conv(1,10,conv(1,20,1,0.02);G1=tf(num1,den1);- 10 -sys1=feedback(G1,1); figurerlocus(sys);hold on rlocus(sys1);figu

7、restep(sys);hold onstep(sys1);2. 稳态误差的消除措施clearn1=400; d1=conv(conv(1 0,0.5 1),0.1 1); sope=tf(n1,d1);sys=feedback(sope,1);step(sys); %? sigma=0.1;zeta=(log(1/sigma)2/(pi)2+(log(1/sigma)2)(1/2); wn=3/zeta;%? 3? ? %zeta=0.591;wn=5.07; p=1 2*zeta*wn wn*wn;roots(p);%?D?y?Yoykc=5;s_1=-3.00 - 4.09i;nk1=2

8、;dk1=conv(conv(1 0,0.5 1),0.1 1);ngv=polyval(nk1,s_1);dgv=polyval(dk1,s_1); g=ngv/dgv; zetag=angle(g);mg=abs(g); ms=abs(s_1); zetas=angle(s_1);- 11 - tz=(sin(zetas)-kc*mg*sin(zetag-zetas)/(kc*mg*ms*sin(zeta g);tp=(kc*mg*sin(zetas)+sin(zetag+zetas)/(ms*sin(zetag); nk=tz,1;dk=tp,1;Gc=tf(nk,dk) global

9、y t nc dcn1=3;d1=conv(conv(1 0,0.5 1),0.1 1);s1=tf(n1,d1);Gc=tf(0.229 1,0.0425 1); figuresys1=feedback(s1*Gc,1);step(sys1,10);grid深入理解频域响应法的基本原理； 掌握 Bode图的绘制方法、 带宽 频率的选择；基于 Bode 图法调整控制系统的动态和稳态性能指标 方法%?P209 y5.18num=10; den=conv(2 1,conv(1 1,0.1,1);gh1=tf(num,den);figure(1);bode(gh1);hold ongrid;num=100gh2=tf(num,den);bode(gh2);Gm1,Pm1,Wcg1,Wcp1=margin(gh1