試驗一溫度變送器的調校_7

1、實驗一典型環(huán)節(jié)動態(tài)特性一、實驗目的：利用MATLAB命令得階躍響應曲線，熟悉各種典型環(huán)節(jié)的響應曲線，分析環(huán)節(jié)動態(tài)特性。二、基本內容：利用MATLAB仿真軟件構成各環(huán)節(jié)，加階躍擾動，從示波器中看曲線。掌握比例、積分、慣性、實際微分環(huán)節(jié)的動態(tài)特性。三、需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算機四、實驗步驟:1) 進入 WINDOWS操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS窗口中MATLAB圖標，啟動 MATLAB。2) 點擊MATLAB 軟件，進入Simulink工作環(huán)境。3) 在 Simulink Library Browser(Simulink圖書瀏覽器)中,調 出示波 器模塊 (Scope)、傳遞函

2、數模塊(Transfer Fen)、階躍信號(step)。4) 構成一個比例環(huán)節(jié)的對象模型，接入示波器及階躍輸入，并設置模型參數，點擊StartSimulation 得響應曲線StepOut123S CO p e圖1比例環(huán)節(jié)的對象模型改變參數K觀察響應曲線變化。(mux-信號集合模塊)StepGainmuxScope5) 構成一個慣性環(huán)節(jié)的對象模型，接入示波器及階躍輸入，并設置模型參數,得響應曲線點擊 Startsimulation圖2慣性環(huán)節(jié)的對象模型T一定，改變參數K觀察響應曲線變化K 一定，改變參數T觀察響應曲線變化T ransfeir F cni1S+1T ranker F on15s

3、h-1Scop*m uix同時改變T，K參數，觀察相應曲線變化6) 打開Simulink窗口，構成一個積分環(huán)節(jié)對象模型，加階躍輸入，觀察響應曲 線變化。圖2單容無自平衡（積分環(huán)節(jié)）對象模型改變參數T的值，觀察響應曲線變化7）打開Simulink窗口，構成一個實際微分對象模型，加階躍輸入，觀察響應曲 線變化。Scope改變參數T、K的值，加階躍輸入，觀察響應曲線變化五、實驗結果記錄及分析：1、畫出以上項目中系統(tǒng)階躍響應曲線圖，由圖分析系統(tǒng)動態(tài)特性2、區(qū)別慣性環(huán)節(jié)和實際微分之間的區(qū)別。St«pGainIntegratGr3sTrjnWir Fcn1s+1T ransfer Fcn2Tjn

4、sport* du/dtScop 電實驗二調節(jié)對象的動態(tài)特性一、實驗目的：學習利用 MATLAB命令得階躍響應曲線，分析系統(tǒng)動態(tài)特性，了解單有、單無、多有、多無對象的動態(tài)特性。二、基本內容：利用MATLAB仿真軟件構成單有對象加節(jié)躍擾動，從示波器中看曲線。學習從曲線中求各種參數。三、需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算機四、實驗步驟:1)2)3)4)進入 WINDOWS操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS窗口中MATLAB圖標，啟動 MATLAB。點擊MATLAB 軟件，進入Simulink工作環(huán)境。在Simulink Library Browser（Simulink圖書瀏覽器）中，調出示波器

5、模塊、傳 遞函數模塊（慣性環(huán)節(jié)）、階躍信號、積分環(huán)節(jié)。構件一個具有階躍輸入單容有自平衡（慣性環(huán)節(jié)）的對象模型，并設置模型參數，點擊 StartSimulation 放大系數（K），觀察響應曲線變化。得響應曲線，改變參數時間常數（T），Step12?*1Traoffer FonT23s+1Transfer IFcniTUnspo rtOelayt）,觀察響在單容有自平衡（慣性環(huán)節(jié)）的對象參數不變時，改變純延遲（ 應曲線變化StepT日ns仙 Fen*T ra nsport DelaylTransport Delay5）打開Simulink窗口，構造一個單容無自平衡（積分環(huán)節(jié)）對象模型，改變參數T

6、的值，觀察響應曲線變化T Minsport DelayScope在單容無自平衡（積分環(huán)節(jié)）對象參數不變時，改變純延遲（t）,觀察響應曲線變化6）打開Simulink窗口，構造一個多容（雙容）有自平衡（恥）=擊），改變參數T、K、t的值，觀察響應曲線變化StepTranker FcnTransportScopeDelay7）打開Simulink窗口，構造一個多容（三容）無自平衡（W(s)=1TaS(Ts 1)n），改變參數T、K、t的值，觀察響應曲線變化2+35+1StepTransfer Fcn2Delayl五、實驗結果記錄及分析：畫出以上項目中系統(tǒng)階躍響應曲線圖，由圖分析系統(tǒng)動態(tài)特性（組態(tài)王

7、演示）實驗三調節(jié)器動作規(guī)律實驗一、 實驗目的：了解調節(jié)器參數對過程的影響，學習利用MATLAB仿真軟件二、 基本內容：利用MATLAB仿真軟件構成P、PI、PD、PID調節(jié)對象的數學模型，通過修改參數，作出動態(tài)特性曲線。三、 需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算機四、實驗步驟：1）進入 WINDOWS操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS窗口中MATLAB圖標，啟動 MATLAB。2）點擊MATLAB 軟件，進入Simulink工作環(huán)境。3）在Simulink Library Browser（Simulink圖書瀏覽器）中，調出示波器模塊、傳 遞函數模塊（慣性環(huán)節(jié)）、階躍信號。14）構成純比例調

8、節(jié)器K（P）=-對象模型，并設置模型參數，點擊Startsimulation3-5 ）構成比例積分調節(jié)器PI（比例環(huán)節(jié)K+積分環(huán)節(jié)一）對象模型，TiSGP| （s） = 1 （1 j ）并設置模型參數，點擊StartSimulation 得響應曲線，改6Tis變比例帶（3）、積分時間（Ti）參數，觀察響應曲線變化。Transfer Fcn16）構成比例積分微分調節(jié)器PID（比例環(huán)節(jié)K+積分環(huán)節(jié)+微分環(huán)節(jié) TiS上TdS）對象模型，Gpi （s-（V TdS）并設置模型參數，點擊1 Td SdTisStartSimulatio n得響應曲線，改變比例帶（3）、積分時間（TJ、微分時間（Td ）參

9、數，觀察響應曲線變化T ransfer Fcn1調節(jié)器（1）比例調節(jié)器（P）:積分系數Ki增益模塊和微分系數Kd增益模塊中的增益 值Gain均設為0，此時調節(jié)器為比例調節(jié)規(guī)律，其傳遞函數為：1Wt sKp式中：-比例帶；Kp比例系數（Kp W）（2）比例積分調節(jié)器（PI）:微分系數Kd增益模塊中的增益值Gain設為0,此 時調節(jié)器為比例積分調節(jié)規(guī)律，其傳遞函數為：1 11WT sKp Ki d TjSs式中：T積分時間；Ki 積分系數（Ki =1 Ti）。（3）比例積分微分調節(jié)器（PID）:此時調節(jié)器為比例積分微分調節(jié)規(guī)律， 其傳遞函數為：1 1 1Wt sTdS = K p KiKd sv

10、7 6 Tsp s式中：Tj 微分時間；Kd 微分系數（©二Td）。五、實驗結果記錄及分析：畫出以上項目中系統(tǒng)階躍響應曲線圖，由圖分析系統(tǒng)動態(tài)特性附：1、PID調節(jié)器疊加作用效果圖2、各環(huán)節(jié)響應曲線實驗四單回路控制系統(tǒng)的整定一、實驗目的：1、了解被控對象的特性對控制系統(tǒng)控制品質的影響。2、 掌握不同調節(jié)規(guī)律的調節(jié)器 （P、PI、PID）對控制系統(tǒng)控制品質的影響。3、熟悉MATLAB軟件中Simulink工具箱的使用方法及在控制系統(tǒng)設計仿真中 的應用。4、掌握單回路控制系統(tǒng)中不同調節(jié)規(guī)律的調節(jié)器的參數整定方法。二、基本內容：本實驗利用MATLAB軟件中Simulink工具箱中的功能模塊

11、組成具有不同調節(jié)規(guī)律的單回路控制系統(tǒng)，并對其進行仿真研 究，控制系統(tǒng)方框圖如下圖所示三、需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算機四、實驗步驟:1）進入 WINDOWS操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS窗口中MATLAB圖標，啟動 MATLAB。2）點擊MATLAB 軟件，進入Simulink工作環(huán)境。3）在Simulink Library Browser（Simulink圖書瀏覽器）中，調出示波器模塊、傳 遞函數模塊（慣性環(huán)節(jié)）、階躍信號。4）構成單回路對象模型，并設置模型參數，點擊StartSimulatio n 得響應曲線，改變PI調節(jié)器參數（改變比例帶（3）、積分時間（Ti）,觀察響應曲

12、線變化.調整調節(jié)器參數，使曲線達到合適過程GainOain鼠標反鍵Format i 二:-Flip block5)有擾動信號下的單回路控制系統(tǒng)仿真被控對象在圖1 17所示的單回路控制系統(tǒng)中，由三個一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊(Transfer FcnlTransfer Fcn3串聯組成一個三階慣性被控對象，其傳遞函數為：13(20s + 1 )內擾在圖1 17所示的單回路控制系統(tǒng)中，采用階躍信號輸出模塊作為內擾的 擾動源，在階躍信號輸出模塊(Step)的參數設置對話框中，可以設置內擾發(fā)生的 時間和幅值。外擾在圖1 17所示的單回路控制系統(tǒng)中，采用階躍信號輸出模塊作為外擾的 擾動源，并采用三個一階慣性環(huán)

13、節(jié)仿真模塊串聯組成具有三階慣性的外擾通道， 其傳遞函數為：13(30s+1)四、實驗要求1、在MATLAB軟件的Simulink工具箱中，打開一個Simulink控制系統(tǒng)仿真界 面，在其中建立如圖1 17所示的單回路控制系統(tǒng)方框圖。2、 在圖1 17所示的單回路控制系統(tǒng)中，采用理論計算法對比例調節(jié)器(P)的比例帶.和比例系數Kp進行計算。3、在圖1 7所示的單回路控制系統(tǒng)中，采用書中介紹的試驗整定方法對比例積 分調節(jié)器（PI）和比例積分微分調節(jié)器（PID）的各參數進行整定，并通過仿真曲 線分析調節(jié)器參數對控制系統(tǒng)控制品質的影響。4、通過仿真曲線分析內、外擾動對控制系統(tǒng)控制品質和調節(jié)過程的影響。

14、五、實驗結果記錄及分析：實驗五串級控制系統(tǒng)實驗一、實驗目的了解調節(jié)器參數對過程的影響，學習利用 MATLAB軟件二、基本內容利用MATLAB構成多回路調節(jié)對象的數字模型；通過對參數的修改作出動態(tài)特 性曲線。三、需用儀器及工具MATLAB仿真機，計算機四、實驗步驟（1）進入 WINDOWS 操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS中的MATLAB 圖標啟動 MATLAB（2）點擊MATLAB進入SIMULINK 工作環(huán)境（3）在SIMULINK LIBRARY BROWER 中調出模塊，（示波器，傳遞函數，慣 性環(huán)節(jié)）階躍信號。（4）構成串級多回路對象模型，設置模型參數，點擊START SIMULATIO

15、N 得響應曲線，改變主、副調節(jié)器參數，觀察曲線變化。（注：被控對象傳遞函數的特征參數分析見課本 P79）五、實驗結果記錄及分析主、副調節(jié)器控制規(guī)律的選擇i序號工藝對主、副變量的姜求應選控制規(guī)律主變量I副變量主調 節(jié)器副調 節(jié)器1重要儀表，要求很高要求不高， 允許有余差PIDP2主要指標，要求較高主要指標，要求較高PIPl3要求不高，宜相協(xié)調要求不高，亙相協(xié)調P. JP不同情況下選用的控制規(guī)律實驗六前饋反饋控制系統(tǒng)實驗一、實驗目的了解調節(jié)器參數對過程的影響，理解前饋通道的引入對控制系統(tǒng)的作用， 學習利用MATLAB軟件。二、基本內容利用MATLAB仿真軟件構成單回路調節(jié)對象的數學模型，通過修改參

16、數, 作出動態(tài)特性曲線。三、需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算機四、實驗步驟1）進入 WINDOWS操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS窗口中MATLAB圖標，啟動 MATLAB。2）點擊MATLAB軟件，進入Simulink工作環(huán)境。3）在Simulink Library Browser（Simulink圖書瀏覽器）中，調出示波器模塊、傳遞函數模塊（慣性環(huán)節(jié)）、階躍信號。4）構成前饋控制系統(tǒng)對象模型，設置參數，點擊start simulation得響應曲線,改變調節(jié)器的參數，觀察曲線變化，使曲線達到合適的過程。五、記錄實驗結果及分析實驗七單沖量給水控制系統(tǒng)的整定一、實驗目的：了解調節(jié)器參數

17、對過程的影響，學習利用MATLAB仿真軟件,構成給水調節(jié)對象的數學模型，通過修改參數，作出動態(tài)特性 曲線。二、基本原理：利用MATLAB仿真軟件構成給水調節(jié)對象的數學模型，通過修改參數，測試在蒸汽量D和給水量W擾動下的動態(tài)特性曲 線。三、需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算機四、實驗步驟：（一）對象特性的實驗給出在蒸汽量D和給水量W擾動下的動態(tài)特性曲線Tranrfirr Fcn21）在D擾動下，調節(jié)對象動態(tài)特性曲線2）在W擾動下，調節(jié)對象動態(tài)特性曲線（二）單沖量給水控制系統(tǒng)仿真分別繪出在D、W擾動下的調節(jié)對象的動態(tài)特性:1）在D擾動下，調節(jié)對象動態(tài)特性曲線2）在W擾動下，調節(jié)對象動態(tài)特性

18、曲線3）在D、W擾動下，改變調節(jié)器PID參數，到合適的參數，并觀察響應曲 線的變化五、實驗結果記錄及分析:實驗八單級三沖量給水控制系統(tǒng)的整定、實驗目的：了解調節(jié)器參數對過程的影響，學習利用MATLAB仿真軟件,構成單級三沖量給水控制系統(tǒng) 的的數學模型，通過修改參數, 作出動態(tài)特性曲線。、基本原理：利用MATLAB仿真軟件構成單級三沖量給水控制系統(tǒng)的數學 模型，通過修改參數，測試在蒸汽量 D、給水量 W、汽包水 位H擾動下的動態(tài)特性曲線。三、需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算機四、實驗步驟：1）進入 WINDOWS操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS窗口中MATLAB圖標，啟 動 MATLAB

19、。2）點擊MATLAB軟件，進入Simulink工作環(huán)境。3）在Simulink Library Browser（Simulink圖書瀏覽器）中，調出示波器模塊、 傳遞函數模塊（慣性環(huán)節(jié)）、階躍信號。4）構成單級三沖量給誰控制系統(tǒng)對象模型，并設置模型參數，點擊StartSimulation 得響應曲線:在汽包水位H擾動下，調節(jié)對象動態(tài)特性曲線在蒸汽量D、給水量W、汽包水位H擾動下，改變調節(jié)器PID參數, 到合適的參數，并觀察響應曲線的變化五、實驗結果記錄及分析：2i實驗九 過熱汽溫串級控制系統(tǒng)仿真實驗一、實驗目的1、了解過熱汽溫串級控制系統(tǒng)的結構組成。2、掌握過熱汽溫串級控制系統(tǒng)的性能特點。3

20、、掌握串級控制系統(tǒng)調節(jié)器參數的實驗整定方法。4、分析不同負荷下被控對象參數變化對控制系統(tǒng)控制品質的影響二、實驗原理其原理結本實驗以某300MW機組配套鍋爐的過熱汽溫串級控制系統(tǒng)為例, 構圖如下圖所示：過熱器過熱器過熱蒸汽過熱汽溫串級控制系統(tǒng)原理結構圖噴水 減溫器由上圖，可得過熱汽溫串級控制系統(tǒng)的方框圖如下:擾動Wbi圖3 2過熱汽溫串級控制系統(tǒng)方框圖主調節(jié)器在圖3- 2所示的過熱汽溫串級控制系統(tǒng)中主調節(jié)器 WTi s采用比例積分微 分(PID)調節(jié)器，其傳遞函數為：1Kii1 KdiSs1 ' 1Wri(s) = 7- " +Tdis = K pi6 ITjiS式中：Kpi主

21、調節(jié)器比例系數(Kpi=i=i)；Kii主調節(jié)器積分系數(hi/T/J ；Kdi主調節(jié)器微分系數(Kdifi)。副調節(jié)器在圖3-2所示的過熱汽溫串級控制系統(tǒng)中副調節(jié)器 WT2 s采用比例(P)調 節(jié)器，其傳遞函數為：p2式中：Kp2副調節(jié)器比例系數(K p2二i 2 )導前區(qū)對象在圖3-2所示的過熱汽溫串級控制系統(tǒng)中導前區(qū)對象 W2 s在50%和iOO% 負荷下的傳遞函數分別為：(i) 50%負荷下導前區(qū)對象傳遞函數：-3.O7625s i(2) iOO%負荷下導前區(qū)對象傳遞函數：-O.8i5 i8s i惰性區(qū)對象在圖3-2所示的過熱汽溫串級控制系統(tǒng)中惰性區(qū)對象 W s在50%和iOO% 負荷

22、下的傳遞函數分別為：(i) 5O%負荷下惰性區(qū)對象傳遞函數：i.ii93(42s+ i)(2) iOO%負荷下惰性區(qū)對象傳遞函數：i.2763(i8s+i)三、實驗步驟1、在MATLAB軟件的Simulink工具箱中，打開一個 Simulink控制系統(tǒng)仿真界面，根據圖3-2所示的過熱汽溫串級控制系統(tǒng)方框圖建立仿真組態(tài)圖如下：惰性區(qū)對象傳遞函數模塊的建立惰性區(qū)對象傳遞函數為三階慣性環(huán)節(jié)，在組態(tài)圖中采用建立子模塊的方式建立惰性區(qū)對象傳遞函數模塊。在 Simulink控制系統(tǒng)仿真界面中將3個一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊串聯構成惰性區(qū)對象傳遞函數，如下圖所示:18(+111ie«-i18(4-1Tr

23、ansfer Fcnll Transfer Fcn2Transfer lFcn3圖3- 4惰性區(qū)對象傳遞函數拖動鼠標將上圖所示串聯在一起的 3個一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊選中，并將鼠標放 在選中的模塊上點擊右鍵，在彈出的菜單中選擇Create Subsystem建立子模塊） 命令，即可建立一個名為“ Subsystem”的子模塊，如下圖所示：圖3 - 5惰性區(qū)對象傳遞函數模塊的建立“Subsystem”子模塊即為圖3-3所示過熱汽溫串級控制系統(tǒng)仿真組態(tài)圖中的惰 性區(qū)對象傳遞函數模塊 W1(s)。雙擊“ Subsystem”子模塊，可以打開如圖 3-6 所示的窗口，在其中可以對各環(huán)節(jié)的參數進行修改。圖

24、3 6“Subsystem”子模塊窗口2、將圖3 3所示過熱汽溫串級控制系統(tǒng)仿真組態(tài)圖中導前區(qū)對象傳遞函數W2(s)和惰性區(qū)對象傳遞函數 W1(s)設為100%負荷下的傳遞函數：100%負荷下惰性區(qū)對象傳遞函數：W1s 冒3100%負荷下導前區(qū)對象傳遞函數：W2 s 8s8115對過熱汽溫串級控制系統(tǒng)的參數進行整定的步驟如下:(1)副調節(jié)器參數的整定將圖3-3所示過熱汽溫串級控制系統(tǒng)仿真組態(tài)圖中主回路反饋系數r1設為0 (即斷開主回路的反饋)，同時令主調節(jié)器的比例系數Kp1二1，積分系數仿真時間設為100s，逐漸增加副調節(jié)器Scopel中觀察溫度t2的變化，使溫度535C，此時的比例系數Kp2

25、即為副調Ki1 = 0,微分系數Kd1 = 0。將階躍信號輸出模塊(Step)的終值(Fin al value) 設為過熱蒸汽溫度的穩(wěn)態(tài)值535C， 的比例系數Kp2,在響應曲線顯示器 t2盡快達到穩(wěn)定，并盡量接近穩(wěn)態(tài)值 節(jié)器的比例系數。(2)主調節(jié)器參數的整定將圖3-3所示過熱汽溫串級控制系統(tǒng)仿真組態(tài)圖中主回路反饋系數r1改為1 (即將主回路反饋投入)，副調節(jié)器的比例系數Kp2保持上一步的整定參數 不變，仿真時間設為1000s,逐漸增加主調節(jié)器的比例系數 Kp1，在響應曲 線顯示器Scope中觀察溫度t1的變化，直至響應曲線出現等幅振蕩，記下 此時的比例系數Kp1，取倒數即為臨界比例帶；-k

26、，同時通過響應曲線估算出 振蕩周期Tk，帶入以下公式即可以計算主調節(jié)器的各參數：主調節(jié)器比例系數:Kp1f41主調節(jié)器積分系數:主調節(jié)器微分系數:TkKd16.68 k3、完成過熱汽溫串級控制系統(tǒng)的參數整定后，在500s時加入減溫水擾動，即將階躍信號輸出模塊(Step1)的響應時間(Step time)設為500，終值(Fin al value) 設為1000,仿真后在響應曲線顯示器 Scope中觀察減溫水量增加后對過熱蒸汽 溫度t1的影響。4、將圖3-3所示過熱汽溫串級控制系統(tǒng)仿真組態(tài)圖中導前區(qū)對象傳遞函數W2(s)和惰性區(qū)對象傳遞函數 W1(s)改為50%負荷下的傳遞函數：50%負荷下惰性

27、區(qū)對象傳遞函數:1.11950%負荷下導前區(qū)對象傳遞函數：W2 s3.076(25s + 1)W1 s 二3(42s+1)首先保持主、副調節(jié)器參數不變,通過仿真曲線分析被控對象參數變化后對控制系統(tǒng)控制品質的影響，然后按步驟 2 重新對主、副調節(jié)器參數進行整定實驗十導前微分汽溫控制系統(tǒng)的整定一、實驗目的：了解調節(jié)器參數對過程的影響，學習利用MATLAB仿真軟件，構成串級汽溫控制系統(tǒng) 的的數學模型，通過修改參數，作出 動態(tài)特性曲線。二、基本原理：利用MATLAB仿真軟件構成串級汽溫控制系統(tǒng)的數學模型，通過修改參數，測試在內擾、外擾動下的動態(tài)特性曲線。三、 需用儀器及工具：MATLAB仿真軟件，計算

28、機四、實驗步驟1）進入 WINDOWS操作系統(tǒng)，點擊 WINDOWS窗口中MATLAB圖標， 啟動 MATLAB。2）點擊MATLAB軟件，進入Simulink工作環(huán)境。3）在Simulink Library Browser（Simulink圖書瀏覽器）中，調出示波器模 塊、傳遞函數模塊（慣性環(huán)節(jié)）、階躍信號。4）構成串級汽溫控制系統(tǒng)對象模型，并設置模型參數，點擊Startsimulation得響應曲線。當內擾作用時：當外擾作用時；當內、外擾同時作用時:;3?in五、實驗結果記錄及分析：六、試分析導前微分控制系統(tǒng)與串級控制系統(tǒng)的異同?附表:MATLAB工具箱簡介、Simulink工具箱簡介1、

29、Simulink工具箱的啟動與主要模塊介紹啟動MATLAB軟件，在主程序窗口中點擊“ Simulink按鈕”可以打開Simulink工具箱的主窗口，如下圖所示:Simulink 按鈕一圖1 1 MATLAB 主程序窗口圖1 2 Simulink工具相王窗口功能模塊在Simulink工具箱的主窗口中點擊“新建按鈕”，可以打開一個未命名的新建按鈕I功能模塊組列表Simulink控制系統(tǒng)仿真界面，在界面中可以如圖1 3所示:圖1 3未命名的Simulink控制系統(tǒng)仿真界面在上圖所示的界面中可以根據需要，使用 Simulink工具箱中的各功能模塊 組成控制系統(tǒng)方框圖，對控制系統(tǒng)進行仿真研究。本次實驗中

30、用到的主要功能模 塊如下：增益模塊（Gain）在圖1 2所示的Simulink工具箱主窗口的功能模塊組列表中點擊MathOperatio ns 功能模塊組，會在窗口右邊出現對應的各功能模塊，用鼠標選擇其中的增益模塊（Gain）并按住左鍵將其拖到圖1 3所示的Simulink控制系統(tǒng)仿真界面中，即 可以得到一個增益模塊（Gain）。單擊增益模塊（Gain）下方的模塊名稱“Gain”, 可以對其名稱進行修改，雙擊增益模塊（Gain）,可以打開增益模塊（Gain）的 參數設置對話框如下圖所示：增益值圖1 4增益模塊（Gain ）參數設置對話框增益模塊（Gain）的功能為將輸入值與增益值相乘，并將乘積

31、輸出，在對話 框中可以對增益值Gain進行修改。加（減）法模塊（Sum）在圖1 2所示的Simulink工具箱主窗口的功能模塊組列表中點擊 MathOperatio ns功能模塊組，會在窗口右邊出現對應的各功能模塊，用鼠標選擇其中的加（減）法模塊（Sum）并按住左鍵將其拖到圖1 3所示的Simulink 控制系統(tǒng)仿真界面中，即可以得到一個加（減）法模塊（Sum）。雙擊加（減） 法模塊（Sum）,可以打開加（減）法模塊（Sum）的參數設置對話框如下圖 所示：模塊形狀、 下拉菜單丄運算符號圖1 5加（減）法模塊（Sum）參數設置對話框加（減）法模塊（Sum）的功能為對兩個輸入數值進行加（減）法運算

32、，并 將計算結果輸出。此模塊在初始狀態(tài)下對兩個輸入值進行加法運算，在參數設置對話框中把第二個“ + ”改為“-”，可以把模塊切換到減法運算。在運算符號框 中增加新的“ +”或“”，可以使加（減）法模塊（Sum）對多個輸入值進行運通過參數設置對話框中的模塊形狀下拉菜單，可以將加（減）法模塊（Sum）的形狀由默認的圓形改為矩形。積分運算模塊（Integrator）在圖1 2所示的Simulink工具箱主窗口的功能模塊組列表中點擊Contin uous 功能模塊組，會在窗口右邊出現對應的各功能模塊，用鼠標選擇其中的積分運算模塊（Integrator）并按住左鍵將其拖到圖1 3所示的Simulink控

33、制系統(tǒng)仿真界面中, 即可以得到一個積分運算模塊（Integrator），其功能為對輸入值進行積分運算， 并將計算結果輸出。微分運算模塊（Derivative）在圖1 2所示的Simulink工具箱主窗口的功能模塊組列表中點擊Contin uous 功能模塊組，會在窗口右邊出現對應的各功能模塊，用鼠標選擇其中的微分運算模塊(Derivative)并按住左鍵將其拖到圖1 -3所示的Simulink控制系統(tǒng)仿真界面中， 即可以得到一個微分運算模塊(Derivative),其功能為對輸入值進行微分運算， 并將計算結果輸出。一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊(Transfer Fen)在圖1 2所示的Simulink

34、工具箱主窗口的功能模塊組列表中點擊Contin uous 功能模塊組，會在窗口右邊出現對應的各功能模塊，用鼠標選擇其中的一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊(Transfer Fen)并按住左鍵將其拖到圖1 3所示的Simulink控制系統(tǒng)仿 真界面中，即可以得到一個一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊(Transfer Fen)。雙擊一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊(Transfer Fen)，可以打開其參數設置對話框如下圖所示：分母多項式-系數矩陣I放大系數矩陣圖1 6 一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊(Transfer Fen )參數設置對話框在參數設置對話框中，放大系數矩陣中的數值代表模塊傳遞函數分子項的放 大系數；分母多項式系數矩陣中第一個元素代表模塊傳遞函數分母中s項的系數，第二個元素代表分母中的常數項，如將放大系數矩陣改為0.5，將分母多項式系數矩陣改為203，則修改后的一階慣性環(huán)節(jié)仿真模塊(Transfer Fen)如下：0 5205+3TransfeFen階躍信號輸出模塊(Step)在圖1 2所示的Simulink工具箱主窗口的功能模塊組列表中點擊Sourees功能模塊組，會在窗口右邊出現對應的各功能模塊，用鼠標選擇其中的階躍信號輸出模塊(Step)并按住左鍵將其拖