计控实验三_计控实验

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实验三PID数字控制器设计

实验目的1、掌握利用Simulink建立离散控制系统结构模型和进行仿真的方法；

2、掌握利用扩充临界比例度法选择PID数字控制器参数的方法。实验内容

1、系统的对象模型用二阶惯性环节表示，即传递函数为

G(s)K

(T1s1)(T2s1), 其中各参数分别为：K5,T10.5,T20.1。

2、用Matlab中SIMULINK工具箱,组成一个离散控制系统,如下图所示。

3、采用扩充临界比例度法, 整定数字控制器的参数T、Kp、TI、KI。a)选择一个合适的采样周期T(参考值T=0.05),控制器作纯比例Kp控制;b)调整Kp的值，使系统出现临界振荡，记下相应的临界振荡周期Tu和临界振荡增益Ku；

c)选择合适的控制度(控制度分别选1．05和1.5)。

d)根据控制度，查“计算机控制技术”第71页表3.2，即可求出T、Kp、TI、KI的值。

4、分别用以上二组参数对控制系统进行仿真研究。通过比较二组参数的控制效果,更好地理解控制度的意义。

1、离散控制系统仿真图

5、仿真研究PI控制器参数Kp、KI对系统性能的影响。实验报告要求

1.记录在T=0.05时离散控制系统的临界振荡增益Ku及临界振荡周期Tu的曲线, 并计算Tu的值；

2.控制度分别选1．05和1.5, 计算T、Kp、TI、KI的值；

3.记录不同参数下的数据和响应曲线；

4.写出总结和体会。