主动控制量的封装结构如下：
运行结果如下所示（图中曲线从上往下分别为从动量跟踪结果、主动量给定值和随机干扰）：
35302520151050-5050100150200250300 可见除初始时间延时外，从动量较好地跟随主动量变化而变化，并且基本维持比值3，有效地克服了主动量和从动量的扰动。
例二：（续例一）单闭环比值控制系统鲁棒性。由控制理论知，在例一中延时是影响系统稳定性的关键环节。假设延时时间常数变化?10%，即延时时间为4.5~5.5，分析系统鲁棒性。
解：系统仿真框图如图a所示，图b为延时选择模块Subsystem的展开图，图c为延时常数设定方法，改变数为4.5,4.6,4.7，4.8···5.5共11个值。经过运行后在工作空间绘图（使
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用语句：plot（tout，simout）；hold on；grid on）即可见到图d的仿真结果。 分析图d仿真结果并与例一的图进行比较可见，随着延时环节的变化，从动量跟随主动量的规律有较小变化，但并未改变系统稳定性及精度，说明系统在延时发生?10%变化时仍能正常工作，系统的鲁棒性较强。
图a 系统仿真框图
图b 延时选择模块统封装结构
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图c 延时参数的设置
图d 仿真结果
作业题目：
3e?4s，其他参数不变，试对其进行单闭环比
15s?13值控制系统仿真分析，并讨论G(s)?e?4s分母中“15”变化?10%时控制系统的鲁
15s?1在例一中如系统传递函数为G(s)?棒性。
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实验五 解耦控制系统
指导内容：
对角阵解耦控制仿真综合实例
纯原料量与含水量是影响混凝土快干性和强度的两个因素。系统输入控制量为纯原料量和含水量，系统输出量为混凝土的快干性和强度，采用对角阵解耦方法对该系统进行控制仿真。
解：设某双输入双输出系统，初步选择输入x1、x2分别对应输出y1、y2。系统输入、输出之间的传递关系为：
0.5??11?Y1(s)??7s?13s?1??X1(s)? ? ????3 0.3??X(s)? （1）
Y(s)?2????2???11s?15s?1??① 求系统相对增益以及系统耦合分析
?k11k12??110.5? ??? ? 由式（1）得系统静态放大系数矩阵为??k21k22???30.3??p11p12??k11k12??110.5? ?? ??? ? 即系统的第一放大系数矩阵为：P????p21p22??k21k22???30.3?系统的相对增益矩阵为：????0.690.31? 。 ??0.310.69?由相对增益矩阵可以看出，控制系统输入、输出的配对选择是正确的；通道间存在较强的相互耦合，应对系统进行解耦分析。
系统的输入、输出结构如下图所示。
② 确定解耦调节器
根据解耦数学公式求解对角矩阵，即
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?Gp11(s)Gp12(s)??Gp11(s)Gp22(s)?Gp12(s)Gp22(s)?1 ? ????G(s)G(s)?G(s)G(s) G(s)G(s)G(s)G(s)?G(s)G(s)????p21p22p11p21p11p2211p22p12p21????
?108.9s2?46.2s?3.3?11.55s2?2.7s?0.15?1? ??161.4s2?64.2s?4.8?495s2?264s?33108.9s2?46.2s?3.3?采用对角矩阵解耦后，系统的结构如下图所示。
解耦前后系统的Simulink阶跃仿真框图及结果如下： 1）不存在耦合时的仿真框图和结果
图a 不存在耦合时的仿真框图（上）和结果（下）
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过程控制系统仿真实验指导
