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文檔簡介

1、 串級控制系統仿真解題步驟：(1) 串級控制系統的方框圖：（2）單回路控制系統圖：圖（2）為采用單回路控制時的Simulink圖，其中，PID C1為單回路PID控制器，d1為一次擾動，取階躍信號；d2為二次擾動，取階躍信號；Go2為副對象，Go1為主對象；r為系統輸入，取階躍信號，它連接到示波器上，可以方便地觀測輸出。在PID參數設置中，經過不斷的試驗，當輸入比例系數為260，積分系數為0，微分系數為140時，系統階躍響應達到比較滿意的效果，系統階躍響應如下圖： 采用這套PID參數時，二次擾動作用下，置輸入為0，系統框圖如下。系統的輸出響應如下圖：采用這套PID參數時，一次擾動作用下，置輸入

2、為0，系統框圖如下：系統的輸出響應如下從綜合以上各圖可以看出，采用單回路控制，系統的階躍響應達到要求時，系統對一次擾動，二次擾動的抑制效果不是很好。圖（1）是采用串級控制時的情況，d1為一次擾動，取階躍信號；d2為二次擾動，取階躍信號；PID C1為主控制器，采用PD控制，PID C2為副控制器，采用PID控制；Go2為副對象，Go1為主對象；r為系統輸入，取階躍信號；scope為系統輸出，它連接到示波器上，可以方便地觀測輸出。經過不斷試驗，當PID C1為主控制器輸入比例系數為550，積分系數為0，微分系數為80時；當PID C2為主控制器輸入比例系數為3，積分系數為0，微分系數為0時；系統

3、階躍響應達到比較滿意的效果，系統階躍響應如下圖所示：采用這套PID參數時，二次擾動作用下，置輸入為0，系統的框圖如下:系統的輸出響應如下圖:采用這套PID參數時，一次擾動作用下，置輸入為0，系統的框圖如下:系統的輸出響應如下圖: 系統采用單回路控制和串級控制的對比控制品質指標單回路控制Kc1=260，Tc1=140串級控制Kc1=550，Tc1=80，Kc2=3衰減率0.750.75調節時間5020殘偏差00二次階躍擾動下的系統短期最大偏差0.00380.0006一次階躍擾動下的系統短期最大偏差0.0130.0055從表中可以看出系統的動態過程改善更為明顯，可見對二次擾動的最大動態偏差可以減小約6倍，對一次擾動的最大動態偏差也可以減小約2.4倍，系統的調節時間提高了2.5倍。單回路控制系統在副擾動下的單位階躍響應曲線如下：串級控制系統在副擾動作用下的節約響應曲線如下：通過對比兩曲線可以看出，串級控制系統中因為副回路的存在

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