串级控制实验步骤-给学生

过程控制系统实验报告姓名：黄佳鑫班级：自动化1201学号：1210410106实验三：利用MATLAB/对串级控制系统进行仿真一、实验目的1．学会利用MATLAB/Simulink对串级控制系统进行参数整定。2．学会利用MATLAB/Simulink分析串级控制系统的抗干扰能力。二、实验设备安装Windows系统和MATLAB软件的计算机一台。三、实验内容构成以锅炉温度为主变量，锅炉夹套温度为副变量的串级控制系统，假设主、副对象传递函数分别为试采用串级控制设计主、副PID控制器的参数，并与等效的简单控制系统进行抗干扰能力的比较。四、实验步骤1．系统设计和参数整定1）简单控制系统(1)利用NCDOutport（或SignalConstraint）模块，建立如下图所示的简单控制系统的Simulink结构图。图一仿真电路图首先点击Simulation→ConfigurationParameters(stoptime设置为100，其余参数采用默认值)在MATLAB窗口中利用以下命令对PID控制器的初始值进行任意设置：Kc=1;Ti=1;Td=1;然后，双击Signalconstraint→goals→desiredresponse→点击第2个选框→进行设置参数（SettlingTime为25、RiseTime为15、%overshoot为12,其余参数采用默认值）单机ok。图二11()(301)(31)pGsss221()(101)(1)pGsss注：在图二中应注意把Finalvalue的值改到和给定值相同的值，因为我们控制的最终目的是达到给定要求。Optimization→TunedParameters→add(添加需要优化的参数，参数采用默认值)→点击ok。图三注：在操作图三的过程中，应采取默认值，因为我们实验前不知道参数的准确范围，所以采用默认参数，如若能确定参数的范围，可以进行最大值和最小值的修改，但范围尽量选的较大。点击开始，即可运行。运行结果如下所示图四注：在的到图四的结果后，可进行坐标的调整edit→axesproperties→得到图五，可以设定想要的参数便于分析观察图形。图五坐标的调整五、实验结果与分析1、将simulink图截图至实验报告2、将示波器显示结果和参数整定结果截图至实验报告。3、思考并总结串级控制的参数整定的基本方法与原理，在整定过程中需要注意哪些事项。实验结果：