仿真课程设计--PI控制单闭环直流调速系统仿真设计.pdfVIP

重庆XX 大学 目 录 一、摘要 - 3 - 二、课程设计任务 - 3 - 三、课程设计内容 - 3 - 1、PID控制原理及 PID参数整定概述 - 3 - 2、基于稳定边界法（临界比例法）的 PID控制器参数整定算法 - 5 - 3、利用 Simulink建立仿真模型 - 8 - 4、参数整定过程 - 12 - 5、调试分析过程及仿真结果描述 - 16 - 四、总结 - 17 - 五、参考文献 - 17 - - 1 - 重庆XX 大学 PI控制单闭环直流调速系统仿真设计 班级：自动化 学号： 姓名： 一、摘要 本文通过利用 Matlab 仿真平台设计单闭环直流调速系统，，包括单闭环直流调速系统 的基本构成和工作原理、对所设计系统的静态性能指标和动态性能指标进行分析、根据动态 性能指标设计调节器、根据设计任务书的具体要求设计出系统的 Simulink 仿真模型，验证 所设计系统的性能，通过稳定边界法（临界比例度法）整定 PID参数，从而达到较好的控制 性能要求，在这种实践的学习和调试中，使学生更系统地掌握所学知识并能够应用运动控制 系统设计规范、Matla-simulin建模方法步骤、计算手册和计算机辅助设计软件进行运动控 制系统的结构设计和参数计算。 在对调速性能有较高要求的领域，如果直流电动机开环系统稳态性能不满足要求，可 利用速度负反馈提高稳态精度，而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的，为了消 除系统的静差，可利用积分调节器代替比例调节器。 通过对单闭环调速系统的组成部分可控电源、由运算放大器组成的调节器、晶闸管触 发整流装置、电机模型和测速电机等模块的理论分析，比较原始系统和校正后系统的差别， 得出直流电机调速系统的最优模型。然后用此理论去设计一个实际的调速系统，并用 MATLAB 仿真进行正确性的验证。 - 2 - 重庆XX 大学 二、课程设计任务 已知单闭环直流调速系统如图所示 （1）请采用试凑法或稳定边界法整定两个PI控制器的参数，使系统稳定的前提 下快速性好，并对整个系统进行仿真。 （2）请采用试凑法或稳定边界法整定两个PI控制器的参数，使系统稳定的前提 下超调量小，并对整个系统进行仿真。 三、课程设计内容 1、PID 控制原理及 PID 参数整定概述 PID控制原理：在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、 微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史， 它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之 一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制 理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试 来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控 对象,或不能通过有