浅谈基于Simulink的自动控制系统性能的分析与仿真

1、浅谈基于Simulink的主动操纵体系性能的阐发与仿真摘要:通过atlab/siulink创立某一随动体系的仿真模子,并阐发该体系的性能。起首用siulink创立的仿真模子求出体系的单元阶跃相应曲线,按照相应曲线断定体系的不变性。当体系的性能不克不及满意所要求的性能指标时,通过调解体系参数和增加校正装置来改进体系性能,并展示便利机动的动态仿真效果。效果表白,使用atlab/siulink阐发主动操纵体系简朴、快捷、高效。关键词:随动体系;siulink;仿真模子;性能阐发perfraneanalysisandsiulatinfautatintrlsystebasednsiulinkangli-

2、fang1,zhuxia-hua2,tayan-lin3(1.kuninguniversity,kuning650118,hina;2.guangxiuniversityftehnlgy,liuzhu545006,hina;3.qujingnraluniversity,qujing655011,hina)keyrds:servsyste;siulink;siulatindel;perfraneanalysis收稿日期:2022-06-15随着科学技能的生长,使用盘算机对操纵体系举行仿真和阐发,是研究操纵体系的紧张要领。主动操纵体系重要使用atlab高级语言对其举行盘算机阐发1。atlab是一套

3、高性能的数值盘算和可视化软件,它集数值阐发、矩阵运算、信号处置惩罚和图形表现于一体,组成了一个便利的、界面友爱的用户情况。atlab软件的开拓与应用,使得主动操纵的研究要领产生了深化的变革;成效强盛的atlab软件使主动操纵体系的仿真与方案变得简朴、准确和机动。如今atlab已成为操纵范畴应用最广的盘算机帮助东西软件2,它的出现给操纵体系的阐发提供了极大的便利3-4。siulink是atlab的紧张组件之一,它提供了一个动态体系建模、仿真和综合阐发的集成情况。在情况中,无需誊写大量的步伐,只要通过简朴直不雅的鼠标操纵,就可以布局出庞大的仿真体系。siulink的模块库为用户提供了多种多样的成效

4、模块,这是一笔非常富厚的资源。此中,根本成效模块有一连体系、离散体系、数学运算模块、输入源模块和吸收模块等5。1运用atlab软件举行体系阐发假设某一随动体系的开环通报函数为2,6:g(s)=120/s(0.2s+1)(0.01s+1)其体系布局框图如图1所示。图1随动体系框图1.1断定体系的不变性键入siulink下令后,翻开体系模子库,在新建模子窗口中直接参加所必要的模块,经模块毗连后得该体系的仿真模子5,7-10,如图2所示。双击spe模块,即可得到如图3所示的单元阶跃相应曲线。图2siulink体系仿真模子从图3所示随动体系的单元阶跃相应曲线波形可以看出,该体系为不不变的发散状态。1.

5、2改进体系性能在此通过在体系的前向通路中串联校正装置改变体系布局,以到达改进体系性能的目的。如图4所示,在固有体系的前向通路中串联比例调治器,此中k=0.2,以低落体系的增益。双击spe模块,即可得到比列(p)校正后的单元阶跃相应曲线,如图5所示。图3随动体系的单元阶跃相应曲线图4具有比列(p)校正的体系框图从图5可以看出,体系成为不变体系。但体系的最大超调量仍旧高达60%,体系的相对不变性仍旧欠好。假设再继承低落增益,又会影响体系的稳态精度。为了使体系能到达稳、快、准,下面通过将p调治器改为pid调治器得以实现2,6。图5p校正后的单元阶跃相应曲线体系框图如图6所示,在固有体系的前向通路中串

6、联pid校正装置,其校正通报函数为g(s),pid校正后的单元阶跃相应曲线如图7所示。图6具有比例-积分-微分(pid)校正的体系框图从图7所示pid校正后的单元阶跃相应曲线可以看出,在固有体系的前向通路中串联pid调治器后,体系变为无静差体系,改进了体系的稳态性能。调解时间变短了,体系的动态性能得到了改进。比例-积分-微分(pid)校正分身了体系稳态性能和动态性能的改进。图7pid校正后的单元阶跃相应曲线2结语参考文献1何衍庆,姜捷,江艳君,等.操纵体系阐发方案和应用:atlab语言的应用.北京:化学产业出书社,2022.2孔凡才.主动操纵原理与体系.北京:机器产业出书社,2022.3查晓春,黄爱华.主动操纵原理课程的atlab帮助讲授j.实行技能与办理,2022,24(12):91-93.4邢国泉,但汉久.基于atlab的操纵体系阐发j.当代电子技能,2022,32(16):153-154.5飞思科技产物研发中央.atlab7底子与进步.北京:电子产业出书社,2022.6王超.主动操纵原理与体系.合胖:安徽科学技能出书社,2022.7薛定宇,陈阳泉.基于atlab/siulink的体系仿真技能与应用.北京:清华大学出书社,2002.8陈桂明,张明照,戚红雨,等.应用atlab建模与仿真.北京:科学出书社,2000.9耿道霞,刘家彬