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使用MATLAB建立仿真模型
首先在命令窗口中键入“simulink”命 令或在MATLAB工具条上用鼠标左键单 击相应的工具按钮都可以起动simulink 模块库浏览器窗口。
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simulink模块库浏览器窗口
模块 库目 录树
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新建仿真模型 设置仿真时间
2020法
方法四：响应曲线法：如果被控对象是 一阶惯性环节 ，或具有很小滞后的一阶 惯性环节，若用临界比例带法或阻尼振 荡法（4:1衰减）就有难度。对于这种情 况，可采用下述的响应曲线法来整定控 制器的参数。
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响应曲线法
方法三：响应曲线法：
X0
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工业被控过程的建模
切线法确定一阶环节参数
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MATLAB 软件简介
MATLAB这个词代表“矩阵实验室” （matrix laboratory）。它的基本 数据元素是没有维数限制的阵列 （矩阵）。
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MATLAB 软件简介
MATLAB是一种高效的工程计算语言， 其典型应用主要包括以下几个方面：数 学计算；
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衰减曲线法
这时的比例带称为4:1衰减比例带，用δS 表示之。相邻两波峰间的距离称为4:1衰
2减020/4周/3 期TS，记录δS和TS。
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衰减曲线法
按如下经验公式整定
δ（%） TI(S) TD(S)
P
δS
PI
1.2δS 0.5TS
PID
0.8δS 0.3TS 0.1 TS
最后对参数进行微调，直到动态过程满意为止。
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控制器参数工程整定方法
方法一：经验法：根据经验和先验知识 确定一组参数，然后根据各参数的影响， 调整参数，直至满意为止。
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控制器参数工程整定方法
方法二：临界比例度（带）法： 比例度（带）δ(%) ：与比例系数Kc成
反比关系。 这种整定方法是在闭环情况下进行的。
设TI=∞，TD=0 ，使控制器工作在纯比 例情况下，将比例带由大逐渐变小(对应 的比例系数Kc由小逐渐变大)，使系统的 输出响应呈现等幅振荡。
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临界比例度法
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临界比例度法整定经验公式
δS
Ti(S) Td(S)
P
2δS
PI
2.2δS TS/1.2
PID
1.6δS 0.5TS 0.125TS
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广义被控对象
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工业被控过程的建模
机理法
试验法（分为：时域法；频域法；统 计相关法）
混合建模
本设计中使用时域法中的阶跃响应曲
线法：对处于开环、稳态的被控过程，使
其输入量作阶跃变化，测得被控过程的阶
跃响应曲线，求出被控过程输入与输出之
间20的20/4/动3 态数学关系——传递函数。
注意：同一行内不同列元素用空格或逗 号分隔开，不同行之间用分号分隔。又 如可直接在命令窗口中输入一个行向量 A=[1,2,3,4,5]。
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MATLAB二维绘图简介
使用plot命令绘制图形
plot(x, y)
其中x,y可为向量或矩阵 ,当x,y同为n维向 量时，使用该命令，将绘制出以向量x的 元素为横坐标，y向量对应元素为纵坐标 的图形。
最后对参数进行微调，直到动态过程满意为止。
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控制器参数工程整定方法
方法三：衰减曲线法：在闭环系统中， 先把控制器设置为纯比例作用，然后把 比例带由大逐渐减小(对应的比例系数Kc 由小逐渐变大) ，加阶跃扰动观察输出响 应的衰减过程，直至出现4:1衰减过程为 止。
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➢算法开发； ➢系统建模和仿真； ➢数据分析和可视化； ➢科学和工程绘图；
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MATLAB变量
定义变量并给变量赋值命令
可直接在命令窗口中输入：变量名=[元素值]。 例如定义变量A为矩阵
1 2 3 4
A
5
6
7
8
9 10 11 12
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MATLAB变量
可直接在命令窗口中输入 A=[1,2,3,4;5,6,7,8;9,10,11,12]。
（给定）→目录→正文→ 参考文献（不少于5个）→ 评分表（给定）
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过程控制系统课程设计
设计课题一（必做）： 《工业被控过程建模与控制器的工程
整定》 设计选题二（选做）： 工业过程控制系统计算机监控界面的
设计
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必做选题设计内容
三大部分：
➢工业被控过程的机理建模 ➢工业被控过程的试验建模 ➢控制系统的工程整定
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工业被控对象
典型控制系统框图（单闭环）
3n，3n+1，3n+2。
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设计报告内容及格式要求
详细要求见设计任务书。 注意： 1. 封面和评分表使用统一给定的格式。 2. 将任务书装订到设计报告的最前面（封
面之后）。 3. 将成绩评定表装订到设计报告的最后面
（最后一页）。
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课程设计报告装订顺序
从前到后依次为： 封面（给定）→任务书
X0
令控制器的输出为幅度为x0,的阶跃信号，则对象经测量变送器后的输出Y（t）。
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响应曲线法
由该图可确定τ、T和 Kc。
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响应曲线法
K0
y() x0
y(0)
通过下式将比例系数转化为比例度：
1 100%
K0
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响应曲线法
利用下表所示的经验公式，就可计算出对应于衰减率为 4:1时控制器的相关参数。
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设置各模块参数 、保存模型 、 运行仿真
上述仿真模型各个模块可从Continuous、 Math Operations、Sinks、Sources 子库中找到。
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被控对象的单位阶跃响应数据
被控对象的单位阶跃响应数据见任务书。 注意：数据分为3个版本，分别对应学号：