过程控制工程课程设计报告 设计题目：微分先行控制系统 1 目录 一、微分先行系统控制仿真简介………………………………2 二、微分先行控制仿真实例……………………………………2 三、微分先行控制仿真步骤及 MATLAB 仿真图………………3 四、实验分析……………………………………………………9 五、实验心得……………………………………………………9 六、参考文献……………………………………………………10 2 一、微分先行系统控制仿真简介 在 PID 控制规律中,微分作用具有超前调节特点。在对大时延过程控制时,应突出 PID 调节器中的微分作用。微分先行 PID 调节器与普通的 PID 调节器相比,能提高控制速度,减小超调量,较大程度提高时延过程控制品质。所以 PID 控制器中采用微分先行控制是一种简单易行的方案。在 PID 控制器中,微分是按偏差变化速度提供控制作用,它对克服超调现象能起较大作用。 二、微分先行控制实例 微分先行控制综合仿真实例，才有微分先行控制方法对恒温温箱的恒温过程进行控制。其中，输入量为燃油量，输出量为温度。 设系统属性模型为： 4241sY seX ss 则微分现象控制系统的方框图为 9-2 所示。为了对吧，图 9-1 列出来采用串联 PID 策略时的控制系统方框图。 3 42141X sY ssIPDKKT sess 图9-2 4241X sY ssIPKKess 1DT s 图9-1 三、微分先行控制仿真步骤及 MATLAB 仿真图 参数设定 此处采用稳定边界 发整定系统，并先借常规 PID 形式进行，然后再利用常规 PID 与现在所用 PID 形式之间的关系，将常规 PID 形式转化为当前所用的形式，从而实现控制系统参数设定。 采用常规 PID 形式时，控制系统的 Simulink 仿真框图如图9-3所示。 4 图9-3 先令0IK ，0DK ，调整PK 是系统等振荡，即系统临界稳定状态。得到如图9-4 的 MATLAB 仿真图 图9-4 5 采用串联 PID 方式时，系统阶跃分析的 Simulink 框图如图 9-5 图 9-5 PID 模块方框图 KD 模块方框图 由 9-5 的图可以得出 MATLAB 仿真图 9-6 6 图9-6 采用微分先行控制方式时，系统阶跃分析 Simulink 方框图如图9-7 7 图9-7 由图9-7 得到MATLAB 仿真图9-8 图9-8 8 其次，根据参数整定结果对图9-7 所示微分先行控制系统加...
