实验五SIMULINK仿真实验
一、实验目的
考察连续时间系统的采样控制中,零阶保持器的作用与采样时间间隔对Ts 对系统稳定性的影响
二、实验步骤
开机执行程序,用鼠标双击图标,进入MA TLAB命令窗口:Command Windows在Command Windows窗口中输入:simulink,进入仿真界面,并新建Model文件在Model界面中构造连续时间系统的结构图。
作时域仿真并确定系统时域性能指标。
图(6-1)
带零阶保持器的采样控制系统如下图所示。
作时域仿真,调整采样间隔时间Ts,观察对系统稳定性的影响。
图(6-2)
参考输入量(给定值)作用时,系统连接如图(6-1)所示:
图(6-3)
三、实验要求
(1)按照结构图程序设计好模型图,完成时域仿真的结构图
(2)认真做好时域仿真记录
(3)参考实验图,建立所示如图(6-1)、图(6-2)、图(6-3)的实验原理图;
(4)将鼠标移到原理图中的PID模块进行双击,出现参数设定对话框,将PID 控制器的积分增益和微分增益改为0,使其具有比例调节功能,对系统进行纯比例控制。
1. 单击工具栏中的图标,开始仿真,观测系统的响应曲线,分析系统性
能;调整比例增益,观察响应曲线的变化,分析系统性能的变化。
2. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例微分控制,观测系统的响应曲线,
分析比例微分控制的作用。
3. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例积分控制,观测系统的响应曲线,
分析比例积分控制的作用。
4. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例积分微分控制,观测系统的响应曲
线,分析比例积分微分控制的作用。
5. 参照实验一的步骤,绘出如图(6-2)所示的方块图;
6. 将PID控制器的积分增益和微分增益改为0,对系统进行纯比例控制。
不断
修改比例增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=4,记下此时的比例增益值。
7. 修改比例增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2,记下此时的比例
增益值。
8. 修改比例增益,使系统输出呈临界振荡波形,记下此时的比例增益值。
9. 将PID控制器的比例、积分增益进行修改,对系统进行比例积分控制。
不断
修改比例、积分增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2,4,10,记下此时比例和积分增益。
10、将PID控制器的比例, 积分, 微分增益进行修改,对系统进行比例、积分、
微分控制。
不断修改比例、积分、微分增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2、4、10记下此时的比例、积分、微分增益值。
四、实验报告要求
(1)叙述零阶保持器的作用
(2)讨论采样时间间隔Ts对系统的影响。
(3)写出完整实验报告
附:step模块在sources库中
sum模块在math operations库中
scope模块在sinks库中
transfer fcn模块在continuous库中
zero-order hold模块在discrete库中。