loading串级控制系统仿真 一、实验目的
(1)掌握动态模型的创建方法.。 (2)掌握串级控制系统整定方法。 (3)了解控制系统的特点。 （4）了解串联控制系统的特点。 二、串级控制系统原理
.串级控制系统：就是由两个调节器串联在一起，控制一个执 行阀，实现定值控制的控制系统。 .串级控制系统的通用方框图：
二次扰动设定值一次扰动主参数
?主调节器?副调节器执行阀副对象主对象副参数副检测变送器主检测变送器 .串级控制系统特点：（1）改善了被控过程的动态特性。 （2）提高了系统的工作频率。 （3）具有较强的抗扰动能力。 （4）具有一定的自适应能力。 .两步整定法
（1）工况稳定时，闭合主回路，主、副调节器都在纯比例作用的条件下，主调节器的比例度置于100%，用单回路控制系统的衰减曲线法整定，求取副调节器的比例度?s和操作周期Ts。
（2）将副调节器的比例度置于所求得的数值上，把副回路作为主回路中的一个环节，用同样方法整定主回路，求取主调节器的比例度和操作周期。 三、实验步骤
（1）启动计算机，运行MATLAB应用程序。 （2）在MATLAB命令窗口输入Smulink,启动Simulink。
（3）在Simulink库浏览窗口中，单击工具栏中的新建窗口快捷按钮或在Simulink库窗口中选择菜单命令File New Modeel,打开一个标题为“Untitled”的空白模型编辑窗口。 （4）设被控对象的传递函数为：
21?，要求被调量始24(1?10s)(1?20s)终维持在设定值。设计一个串级控制系统，并且要求控制系统的衰减率为75%，静态误差为零。用MATLAB创建仿真模型。 （5）按两步整定法整定调节器参数。
（6）按步骤（5）的结果设置调节器参数，启动仿真，通过示波器模块观测并记录系统输出的变化曲线。 （7）施加内扰，观测系统运行情况。 . 衰减曲线法整定参数计算表：
调节器参数 控制规律 ? Ti Td P PI 2?s 1.2?s 0.5Ts PID
0.8?s 0.3Ts 0.1Ts 四、系统曲线及其整定参数 1、内回路系统的整定
利用MATLAB软件进行整定，置内回路调节器积分时间Ti为零，微分时间Td为零，比例带?为较大值，并将系统投入运行。改变调节器Kp的数值，直到系统出现4：1的衰减震荡过程。此时调节器的参数为Kp=10，Ki=0，Kd=0 实验原理图：
整定的系统曲线如下：
2、外回路系统的整定
利用MATLAB软件进行整定，内回路调节器不变，置外回路调节器积分时间Ti为零，微分时间Td为零，比例带?为较大值，并将系统投入运行。改变调节器Kp的数值，直到系统出现4：1的衰减震荡过程。 如图：
此时的比例带0.8 ?s =1.8，Ts= 153 ，?s=2.25
则计算出的PID参数为：Kp =1.8 ，Ki=0.039 ，Kd= 27.54 。 对上述计算参数进行调整，直到曲线更好的出现4：1的衰减震荡过程。 实验原理图：