运动控制系统仿真实验讲义

谢仕宏

《运动控制系统仿真》实验讲义

实验一、闭环控制系统及直流双闭环调速系统仿真

一、实验学时：6学时 二、实验内容：

1. 已知控制系统框图如图所示：

图1-1 单闭环系统框图

10e?150s，Gc(s)为PID控制器，试整定PID控

300s?1 图中，被控对象G(s)?制器参数，并建立控制系统Simulink仿真模型。再对PID控制子系统进行封装，要求可通过封装后子系统的参数设置页面对Kp、Ti、Td进行设置。

2. 已知直流电机双闭环调速系统框图如图1-2所示。试设计电流调节器ACR和转

速调节器ASR并进行Simulink建模仿真。

图1-2 直流双闭环调速系统框图

三、实验过程： 1、建模过程如下： （1）PID控制器参数整顿

根据PID参数的工程整定方法（Z-N法），如下表所示， Kp=1.2T=，Ti=2?=300，

K?Td=0.5?=75。

表1-1 Z-N法整定PID参数

由阶跃响应整定 控制器类型 Kp Ti Td Kp 由频域响应整定 Ti Td P T K?无 无 0.5Kc 无 无 PI 0.9T K?3? 无 0.4Kc 0.8Tc 无 PID 1.2T K?2? 0.5? 0.6Kc 0.5Tc 0.12Tc （2）simulink仿真模型建立

建立simulink仿真模型如下图1-3所示，并进行参数设置：