控制原理應(yīng)用實(shí)踐報(bào)告電阻爐溫度控制裝置

1、上海電力學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課名：控制原理應(yīng)用實(shí)踐題目：電阻爐溫度控制裝置院系：自動(dòng)化工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：時(shí)間：1、 具體控制問(wèn)題的提煉2、 控制對(duì)象的特性研究三、控制規(guī)律的選擇四、控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)及控制參數(shù)整定五、控制方法的改進(jìn)六、控制效果的分析七、心得及體會(huì)參考文獻(xiàn)1楊平等著.自動(dòng)控制原理一實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐篇 M.北京：中國(guó)電力出版社，2011.10.2楊平等著.自動(dòng)控制原理一理論篇M.北京：中國(guó)電力出版社， 2009.3楊平等著.自動(dòng)控制原理一練習(xí)與測(cè)試篇 M.北京：中國(guó)電力出版社，2012.9附錄、具體控制問(wèn)題的提煉溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一， 特別是在冶金、化工、建材、 食

2、品、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。電阻爐則是一種以電 熱絲的電阻發(fā)熱為要素的常見(jiàn)電加熱設(shè)備， 多用于產(chǎn)生恒定的溫度場(chǎng)。電 加熱爐是典型工業(yè)過(guò)程控制對(duì)象，其溫度控制具有升溫單向性，大慣性， 純滯后，時(shí)變性等特點(diǎn)，很難用數(shù)學(xué)方法建立精確的模型和確定參數(shù)。而PID控制因其成熟，容易實(shí)現(xiàn)，并具有可消除穩(wěn)態(tài)誤差的優(yōu)點(diǎn)，在大多數(shù) 情況下可以滿(mǎn)足系統(tǒng)性能要求。將PID控制算法引入傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)構(gòu)成智能模糊控制系統(tǒng)， 利用模糊控制規(guī)則自適應(yīng)在線(xiàn)修改 PID參數(shù)，構(gòu)成模糊自整定：PID控制 系統(tǒng)，借此提高其控制效果?；赑ID控制算法，以單片機(jī)為主體，構(gòu)成 一個(gè)能處理較復(fù)雜數(shù)據(jù)和控制功能的智能控

3、制器，使其既可作為獨(dú)立的單 片機(jī)控制系統(tǒng)，又可與微機(jī)配合構(gòu)成兩級(jí)控制系統(tǒng)。該控制器控制精度高， 具有較高的靈活性和可靠性。電阻爐的溫度先由熱電偶溫度傳感器檢測(cè)并轉(zhuǎn)換成微弱的電壓 信號(hào)，溫度變送器將此弱信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性校正及電壓放大后，由單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。此數(shù)字量經(jīng)數(shù)字濾波、誤差校正、標(biāo) 度變換、線(xiàn)性擬合、查表等處理后。一方面將爐窯溫度經(jīng)人機(jī)面板上的 LCD顯示：另一方面將該溫度值與被控制值（由鍵盤(pán)輸入的設(shè)定溫度值） 比較，根據(jù)其偏差值的大小，提供給控制算法進(jìn)行運(yùn)算，最后輸出移相控 制脈沖，放大后觸發(fā)可控硅導(dǎo)通（即控制電阻爐平均功率）。達(dá)到控制電爐溫度的目的。如果實(shí)際測(cè)得的溫

4、度值超過(guò)了該系統(tǒng)所要求的溫度范圍， 單片機(jī)就向報(bào)警裝置發(fā)出指令，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。、控制對(duì)象的特性研究一種典型的管式熱電偶檢定爐的數(shù)學(xué)模型為G(s) =® 肥(2s + l)(45s + 1)(2305 + 1)利用MATLA歆件對(duì)被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析：1 .對(duì)被控系統(tǒng)的時(shí)域性能分析在MATLAB,繪制原系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)如圖 2-1所示。Step Response1.81.61.41.210.80.60.40.2010152025Time (sec)圖2-1原系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)由圖可知，系統(tǒng)階躍響應(yīng)指標(biāo)：(1) 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量 與鼬=66%,峰值時(shí)間 =，上升時(shí)間二=

5、。586凡 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間力=14Js= 土Z崢)。(2) 穩(wěn)態(tài)誤差曰":當(dāng)設(shè)定值為4001c時(shí)，穩(wěn)態(tài)誤差%=。.446可，當(dāng)設(shè)定值為800c時(shí)，穩(wěn)態(tài)誤差憶=。由93匕2 .被控系統(tǒng)閉環(huán)零極點(diǎn)圖繪制閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖如圖2-2所示。bxA aa E_-2-0.5-0.45-0.4-0.35-0.3-0.25Real Axis-0.15-0.1-0.05Root Locus E ditor for Open Loop 1 (OL1)圖2-2閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖由圖可知，閉環(huán)系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)=-0.2S8± jL96 ,阻尼比5 = 0,131 o3 .被控系統(tǒng)的根軌跡圖繪制被控系統(tǒng)

6、的根軌跡圖如圖2-3所示。5R oot Locus-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.3R eal Axis圖2-3被控系統(tǒng)的根軌跡圖4 .被控對(duì)象的頻域分析(1) 被控系統(tǒng)的奈氏圖分析繪制開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈氏圖如圖2-4所示。A a n a m4003002001000-100-200-300-400Nyquist Diagram-1000100200300400500600700800900Real Axis圖2-4開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈氏圖(2) 被控系統(tǒng)的BODEH分析繪制系統(tǒng)的BODIH如圖2-5所示。ibht eauknsaMBode DiagramLyeflTesa

7、np90-18010-410-310-210-1100101Frequency (rad/sec)System: g0Phase Margin (deg): 14.9Delay Margin (sec): 0.134 At frequency (rad/sec): 1.94 Closed Loop Stable? Yes圖2-5被控系統(tǒng)的BODE®由圖可知，系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)：剪切頻率 5=,相位裕量Y = 14.9°,增益裕量GM# = InfdB?？梢?jiàn)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。控制規(guī)律的選擇采用PID控制器控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)及控制參數(shù)整定1. 了解P、PI、PD三種基本控制器對(duì)控制系

8、統(tǒng)性能的影響(1) P控制器P控制器即為比例控制器，傳遞函數(shù)為Ge %。令左魯=0.2 0.5 0.8 1.1時(shí)，分析P控制器對(duì)系統(tǒng)性能的影響：對(duì)控制系統(tǒng)時(shí)域指標(biāo)的影響：當(dāng)/變化時(shí)繪制系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線(xiàn)如圖4-1所示Step Response0.2圖4-1對(duì)時(shí)域性能指標(biāo)的影響見(jiàn)表1015Time (sec)2025調(diào)節(jié)*口繪制出的系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線(xiàn)4-1 00.20.50.81.137.955.162.767.33.66s2.24s1.78s1.52st/A = +2Hb)15.7s14.4s15.3s14.8s0.0060.0020.0010.001心的變化對(duì)時(shí)域性能指標(biāo)的影響表4-1分析：由上

9、圖、表可知，Kp增大時(shí)，會(huì)使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差變小，響應(yīng)震蕩加劇, 響應(yīng)速度變快，Kp過(guò)大時(shí)，比例作用過(guò)大會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定。對(duì)控制系統(tǒng)頻域指標(biāo)的影響：當(dāng)。變化時(shí)繪制系統(tǒng)的BODEH如圖4-2所示XIROCeaMLnoa MBode DiagramO20 -o O 4 6 - -)-45e d e-90hp-135-18010-310-210-1io0101102Frequency (rad/sec)圖4-2 P控制器對(duì)系統(tǒng)頻域指標(biāo)的影響對(duì)頻域性能指標(biāo)的影響見(jiàn)表4-2表4-2 %的變化對(duì)頻域性能指標(biāo)的影響0.20.50.81.1yC°)4930.323.915.5空(rad/s)1.141

10、.912.442.84分析：由上圖、表可知，隨著kp變大，會(huì)使系統(tǒng)相位裕量變小，剪切頻率變大(2) PI控制器PI控制器即為比例積分控制器，傳遞函數(shù)為 Ge=f (喳+ o令kp=1, Ti=3 5 7 9 11, 分析PI控制器對(duì)系統(tǒng)性能的影響：對(duì)控制系統(tǒng)時(shí)域指標(biāo)的影響：系數(shù)A變化時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖 4-3所示。Step Response圖4-3調(diào)節(jié)TL時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)對(duì)時(shí)域性能指標(biāo)的影響見(jiàn)表4-3。表4-3K的變化對(duì)時(shí)域性能指標(biāo)的影響=霽35791188.7807673.872.3%1.61.61.61.61.6t/+2%)43.524.421.118.118甘00000分析：由

11、上圖、表可知，隨著A變大，會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)量減小，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間減小, 系統(tǒng)達(dá)到無(wú)差，但積分系數(shù)太大或者太小，系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。閉環(huán)零極點(diǎn)分布當(dāng)”變化時(shí)繪制閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖如圖4-4所示firstsecond1thirdfour-five1j-rr_ j E_t _ rf 4ilPole-Zero Map21.510.50-0.5-1-1.5-2-0.3-0.25-0.2-0.15-0.1-0.050Real Axis-0.35圖4-4改變7；時(shí)的系統(tǒng)閉環(huán)零極點(diǎn)對(duì)主導(dǎo)極點(diǎn)的影響見(jiàn)表4-4。表4-4鼻的改變對(duì)主導(dǎo)極點(diǎn)的影響%357911P±r2-0.0888 ± 1.96i-0.1

12、56 ±1.95i-0.183 ±1.95i-0.202 ± 1.95i-0.212 ±1.95iI0.04530.07980.0960.1030.108分析：由上圖、表可知，隨著變大，阻尼比增大 對(duì)頻域性能指標(biāo)的影響當(dāng)改變時(shí)繪制系統(tǒng)的BODIS如圖4-5所示LHaceaMLnaa MO 5 5-1-16Bode Diagram0 5 0-5LugMTesanp1L1 firstsecondthirdfourTfivet.rrf-175Frequency (rad/sec)0.2100.5100.4100.3100.1100.61070圖4-5當(dāng)工變化時(shí)

13、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的BODE0對(duì)頻域性能指標(biāo)的影響見(jiàn)表4-5。窘3579111.961.951.941.941.94r5.12910.711.612.2Ti的改變對(duì)頻域性能指標(biāo)的影響表4-5分析：由上圖、表可知，隨著變大，會(huì)使系統(tǒng)相位裕量增大PD控制器對(duì)控制系統(tǒng)的影響PDS制器即為比例微分控制器，其傳遞函數(shù)為 色=k式，+，令/=0.5 ,調(diào)節(jié)系數(shù)匕=0-3 0.7 U 1.5 1,9的時(shí)候，分析其對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響。對(duì)時(shí)域性能指標(biāo)的影響當(dāng)心改變時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖4-6所示Step Response0.40.212345678910Time (sec)4 286 o O eaMTPmA圖4-6當(dāng)

14、Q改變時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)(% = 1)對(duì)時(shí)域性能指標(biāo)的影響見(jiàn)表4-6。0.30.71.11.51.928.712.75.541.950.09562.11.961.861.842.09t/+2%)5.743.583.31.021.020.0020.0020.0020.0020.002rd的改變對(duì)系統(tǒng)時(shí)域性能指標(biāo)的影響表4-6分析：由上圖、表可知，隨著心變大，會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)量減小，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間減小, 當(dāng)td過(guò)大時(shí)，微分作用增大會(huì)增加系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。閉環(huán)零極點(diǎn)分布當(dāng)改變Q時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖如圖4-7所示Pole-Zero Map5 15 0 5 100-.6. XA y OOOWTfirstsec

15、ondthirdfourfive-1-1.5-4-3.5-3-2.5-2-1.5-1-0.5Real Axis圖4-7改變心閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖對(duì)主導(dǎo)極點(diǎn)的影響見(jiàn)表4-7。0.30.71.11.51.9P±r2-0.55 ±1.29i-0.939 ±1.041.33 士0.436i-2.71 , 0-3.68 , 00.3930.620.9511表4-7K的改變的對(duì)主導(dǎo)極點(diǎn)的影響分析：由上圖、表可知，隨著心變大，會(huì)使系統(tǒng)阻尼比增大 對(duì)頻域性能指標(biāo)的影響當(dāng)心改變時(shí)繪制系統(tǒng)的BODIS如圖4-8所示XIROCeaMLnoa M6040200-20Bode Diagram

16、-40-60Frequency (rad/sec)圖4-8 當(dāng)丁亡改變時(shí)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的 BOD招對(duì)頻域性能指標(biāo)的影響見(jiàn)表4-8表4-8為改變對(duì)系統(tǒng)頻域指標(biāo)的影響rA0.30.71.11.51.9%1.411.72.252.953.63r43.166.980.987.690分析：由上圖、表可知，隨著心變大，會(huì)使系統(tǒng)相位裕量增大，剪切頻率增大2.利用衰減振蕩法對(duì)PID控制器參數(shù)進(jìn)行初步整定。對(duì)PID控制器參數(shù)進(jìn)行整定的方法主要有兩種，分別是 Z-N法和衰減 震蕩法。本次采用的是衰減振蕩法。參數(shù)整定步驟如下：(1) PID控制器控制模型如下：已知原系統(tǒng)傳遞函數(shù)為:6(s)=895(9+ 1)(2s +

17、l)(45s + 1)(2305 + 1)(2)先將積分環(huán)節(jié)和微分環(huán)節(jié)的不工作，調(diào)試比例環(huán)節(jié)，使圖像的衰減比為4： 1 （圖中也 4:1）；記錄此時(shí)的比例系數(shù)Ki,振蕩周期丁經(jīng)過(guò) y2調(diào)試，當(dāng)與三也368時(shí)圖像的衰減比為4:1 ,此時(shí)振蕩周期幾=138。如圖4-2-1所示。Step Response1.510.5System: sysPeak amplitude: 1.49Overshoot (%): 49.7At time (sec): 2.65d u p mSystem: sys Time (sec): 8.03 Amplitude: 1.121015Time (sec)2025圖4-9

18、衰減比為4:1的單位階躍響應(yīng)計(jì)算此時(shí)的比例度必，4 根據(jù)表1計(jì)算出P、PI、PID控制器的初步整定參數(shù)控制器比例度積分時(shí)間微分時(shí)間丁衽POO0衰減震蕩法PID參數(shù)整定表表1PI1.2以0.5蛋0PID0.8以0.3建0.1立運(yùn)行程序得到三種控制器的初步整定參數(shù)如下:P控制器k1 =0.368PI控制器k2 =0.307Ti2 =2.69PID控制器k3 =0.46Ti3 =1.6140Td3 =0.5380編寫(xiě)三種控制器的傳遞函數(shù)，繪制在初步整定參數(shù)下的三種控制系 統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，如圖4-10所示d up m AStep ResponseTime (sec)圖4-10初步整定參數(shù)下的三種控制

19、系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)在PID控制器初步整定參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)節(jié)，使PID控制效果至最佳；經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，當(dāng) PID控制器的參數(shù)為fcp = 0.5 ,5=2.13 ,心=1.38,如圖4-11所示為調(diào)整參數(shù)后的PID控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，其BODIH如圖4-12所示，閉環(huán)零極點(diǎn)圖如圖4-13所示，根 軌跡圖如圖4-14所示。Step Response1.41.210.80.60.40.202468101214Time (sec)圖 4-11衰減震蕩法調(diào)節(jié)參數(shù)后的階躍響應(yīng)曲線(xiàn)Bode DiagramXIROCeawknoa MLugMTesanp-2o19-110010110210System:

20、Gc3Phase Margin (deg): 120Delay Margin (sec): 9.14At frequency (rad/sec): 0.229Closed Loop Stable? YesFrequency (rad/sec)圖 4-12衰減震蕩法調(diào)節(jié)參數(shù)后的BODEHPole-Zero MapPXA wyanoa E-36 8 o o - -2.5-2-1.5-1-0.5Real Axis圖4-13衰減震蕩法調(diào)節(jié)參數(shù)后的閉環(huán)零極點(diǎn)圖-0.8-5Root Locus-0.4-0.6-4-3-2Real Axis-1018 6 40002 0 2 O,O.- .6. XA y 0

21、30010 甲圖4-14衰減震蕩法調(diào)節(jié)參數(shù)后的根軌跡圖結(jié)論：采用PID控制器校正后，各項(xiàng)指標(biāo)良好，系統(tǒng)達(dá)到無(wú)差。三、控制方法的改進(jìn)采用超前控制器1.選擇超前控制器對(duì)控制方法進(jìn)行改進(jìn)采用頻域法設(shè)計(jì)超前控制器使輸入信號(hào)為r(t) = RX 1仕)階躍響應(yīng)時(shí)的 穩(wěn)態(tài)誤差日四<0.01%,相位裕量¥ > 5。設(shè)計(jì)步驟：典型串聯(lián)控制器的模型為：G+ 1已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為：訃 _995(905 + 1%")一 (2s -F 1)(45j + 1)(2305 + 1) 計(jì)算滿(mǎn)足穩(wěn)態(tài)誤差條件的K值; 由于輸入型號(hào)為階躍型號(hào)故：穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)- L-則輸入信號(hào)階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)誤差

22、 %< 0.01% ,故& > 11.17,取9=13獲取原系統(tǒng)的頻域指標(biāo)；繪制加入凡二13后的原系統(tǒng)BODIS如圖5-1所示10-310-210-1100101102Frequency (rad/sec)Bode DiagramJR-oreauFndaMl9eaces3np圖5-1 Kc=13后的原系統(tǒng)BODIH記錄原系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)如下。Gm1 =InfPm1 = 14.90006Wcg1 = InfWcp1 =1.9411經(jīng)程序運(yùn)行新得到的參數(shù)如下Gm =InfPm =50.3960Wcg =InfWcp =2.8340經(jīng)過(guò)超前控制器校正后的系統(tǒng)階躍響應(yīng)圖如下:St

23、ep Response1.41.20.80.60.40.20.5System: sysSettling Time (sec): 2.021.522.5System: sysPeak amplitude: 1.23Overshoot (%): 22.8Time (sec)圖5-2加入超前控制器調(diào)節(jié)后的系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)XIROCeawknoa Mr F F F F IF F fF F P f f F r fFf F F F F IT FF F1' F r F IF r PfFfF 9S1 f fiffIf f F I1 r p f pBode DiagramGm = Inf dB (a

24、t Inf rad/sec) , P m = 50.4 deg (at 2.83 rad/sec)6040o o O 2-240)-45e d e -90ap-135-18010-410-310-210-1100101102Frequency (rad/sec)圖5-3加入超前控制器調(diào)節(jié)后的系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)結(jié)論：采用超前校正后，系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期，但沒(méi)有達(dá)到無(wú)差校正。四、控制效果的分析PID控制器：P、PI、PID三種控制器中PID對(duì)系統(tǒng)時(shí)域指標(biāo)的控制效果最好，有效 地減小了超調(diào)量，縮短了過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)，從而使得系 統(tǒng)的穩(wěn)定性提高。三種控制器中PID對(duì)系統(tǒng)頻域指標(biāo)的控制效

25、果最好，系 統(tǒng)的剪切頻率最大，相位裕量最大，則系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性最好。調(diào)節(jié)后的 系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)良好，達(dá)到期望。P、I、D三種調(diào)節(jié)各有特點(diǎn)：比例控制作 用的特點(diǎn)是能使過(guò)程較快的穩(wěn)定，積分控制作用的特點(diǎn)是能使控制過(guò)程為 無(wú)差控制，微分控制作用的特點(diǎn)是能克服受控對(duì)象的延遲和慣性，減小過(guò)程打的動(dòng)態(tài)偏差。由此可見(jiàn)，只有 P、I、D三種控制作用相互配合的PID 控制器是最優(yōu)選擇。超前控制器：增大了相位裕量，增大了剪切頻率，響應(yīng)速度變快，但不能實(shí)現(xiàn)無(wú)差 調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)后的系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)良好，也可以達(dá)到期望。五、心得及體會(huì)通過(guò)這次對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行分析建模，進(jìn)行控制系統(tǒng)PID控制器參數(shù)整定設(shè)計(jì)。我了解了 PID控制器的優(yōu)點(diǎn)

26、。掌握了設(shè)計(jì) PID控制器的要領(lǐng)。 為今后的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)我復(fù)習(xí)了超前控制器的設(shè)計(jì)，并且 能進(jìn)行靈活運(yùn)用。在實(shí)踐過(guò)程中，我們善于發(fā)現(xiàn)和分析問(wèn)題并積極尋求解 決方案。PID調(diào)節(jié)為工程上很多問(wèn)題提供了很好的解決問(wèn)題的方法。設(shè)計(jì)過(guò)程中我通過(guò)翻閱相關(guān)書(shū)籍和查閱相關(guān)資料，加上老師耐心的指導(dǎo)，同學(xué)們熱心的的幫助，我順利完成了這次實(shí)踐的設(shè)計(jì)內(nèi)容。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我自己充分的認(rèn)識(shí)到了自己對(duì)于自動(dòng)控制原理的學(xué)習(xí)還任重而道遠(yuǎn)，仍有相當(dāng)多的東西需要去學(xué)習(xí)與摸索。 此次課程設(shè)計(jì)并不 僅僅是一次理論的實(shí)踐，在實(shí)踐過(guò)程中，我把以前不是很清楚的問(wèn)題弄懂 了 將掌握了的知識(shí)加深了印象，對(duì)一些常用控制器的使用也更加的了

27、解 了 另外對(duì)于控制系統(tǒng)必不可少的軟件 matlab也有了更深的了解 特別 是對(duì)于各類(lèi)語(yǔ)句的使用更加的熟練了。這些都提高了我對(duì)于自動(dòng)控制這門(mén) 課程的愛(ài)好與興趣。相信這次實(shí)踐將是大學(xué)四年中眾多實(shí)踐中，印象最深 刻，影響最深遠(yuǎn)的一次。參考文獻(xiàn)1楊平等著.自動(dòng)控制原理一實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐篇M.北京：中國(guó)電力出版社，2011.10.2楊平等著.自動(dòng)控制原理一理論篇M.北京：中國(guó)電力出版社， 2009.3楊平等著.自動(dòng)控制原理一練習(xí)與測(cè)試篇M.北京：中國(guó)電力出版社，2012.9附錄1 .繪制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)：clcclear allg0=zpk(-1/90,-1/2,-1/45,-1/230,895/23

28、0);sys=feedback(g0,1);step(sys);2 .繪制閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖：clcclear allg0=zpk(-1/90,-1/2,-1/45,-1/230,895/230);rltool(g0);3 .繪制被控系統(tǒng)的根軌跡圖：clcclear allg0=zpk(-1/90,-1/2,-1/45,-1/230,895/230);sys=feedback(g0,1);rlocus(sys);4 .繪制開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的奈氏圖clcclear allg0=zpk(-1/90,-1/2,-1/45,-1/230,895/230);nyquist (g0);5 .繪制系統(tǒng)的BODE3

29、clcclear allg0=zpk(-1/90,-1/2,-1/45,-1/230,895/230);bode (g0);6 .P控制器對(duì)系統(tǒng)性能的影響clcclear allg0=zpk(-1/90,-1/2,-1/45,-1/230,895/230);kp=0.2:0.3:1.1;for i=1:length(kp)gc=kp(i);sys=feedback(gc*g0,1);% step(sys);% pzmap(sys);bode(sys);legend('first','second','third','four');

30、 hold onend7 .PI控制器對(duì)系統(tǒng)的影響clcclearg0=tf(895/230*1 1/90,conv(conv(1 1/2,1 1/45),1 1/230); sys0=feedback(g0,1);kp=1;Ti=3:2:11;figure(1);for i=1:length(Ti)gc=tf(kp*1 1/Ti(i),1 0);sys=feedback(gc*g0,1);step(sys);legend('first','second','third','four','five');hold o

31、nendaxis(0 50 0 2);figure(2);for i=1:length(Ti)gc=tf(kp*1 1/Ti(i),1 0);bode(gc*g0);legend('first','second','third','four','five');hold onendfigure(3);for i=1:length(Ti)gc=tf(kp*1 1/Ti(i),1 0);sys=feedback(gc*g0,1);pzmap(sys);legend('first','second&

32、#39;,'third','four','five');hold onend8 .PD控制器對(duì)系統(tǒng)的影響clcclearg0=tf(895/230*1 1/90,conv(conv(1 1/2,1 1/45),1 1/230);kp=0.5;Td=0.3:0.4:1.9;figure(1);for i=1:length(Td)gc=tf(kp*Td(i) 1,1);sys=feedback(g0*gc,1);step(sys);legend('first','second','third','four','five');hold onendfigure(2);for i=1:length(Td)gc=tf(kp*Td(i) 1,1);bode(gc*g0);legend('first','second','third','four','five');ho