串级控制系统仿真解题步骤：(1)串级控制系统的方框图:(2)单回路控制系统图：FileEditViewSinulationFormatToolsJHelp□目日冒站电屆|Q4念|口！！21|卜■|mo—丽怎1三|爭程Gd2站图(2)为采用单回路控制时的Simulink图，其中，PIDC1为单回路PID控制器，di为一次扰动，取阶跃信号；d2为二次扰动，取阶跃信号；Go2为副对象，Go1为主对象；r为系统输入，取阶跃信号，它连接到示波器上，可以方便地观测输出。在PID参数设置中，经过不断的试验，当输入比例系数为260，积分系数为0,微分系数为140时，系统阶跃响应达到比较满意的效果，系统阶跃响应如下图：田［D日別旦”FJFigures-32010072006xucyu-**□?M呂ElfAPP葩迢皓日电垢田ED日占1'旦|》采用这套PID参数时，一次扰动作用下，置输入为0,系统框图如下:gxueyu*FileEditViewSimulationFormatToolsJHelp□a；HS站堡iE34令co-1^^llllll^^►■100系统的输出响应如下ddGd|NunTi：il系统的输出响应如下从综合以上各图可以看出，采用单回路控制，系统的阶跃响应达到要求时，系统对一次扰动，二次扰动的抑制效果不是很好。图（1）是采用串级控制时的情况，di为一次扰动，取阶跃信号；d2为二次扰动，取阶跃信号；PIDC1为主控制器，采用PD控制，PIDC2为副控制器，采用PID控制；Go2为副对象，Goi为主对象；r为系统输入，取阶跃信号；scope为系统输出，它连接到示波器上，可以方便地观测输出。经过不断试验，当PIDC1为主控制器输入比例系数为550,积分系数为0,微分系数为80时；当PIDC2为主控制器输入比例系数为3,积分系数为0,微分系数为0时；系统阶跃响应达到比较满意的效果，系统阶跃响应如下图所示：采用这套PID参数时，二次扰动作用下，置输入为0,系统的框图如下:FileEdit过iewSimulationFormatTOOJEHelpTOEarnaJ.731田*€X^10-GO120100T200exu^udQJ2010072006xueyu昌自I2JJSpA[i^1Aft■?*采用这套PID参数时，一次扰动作用下，置输入为0,系统的框图如下:s^-SDs+l&d2系统的输出响应如下图:SubletPIDC1T05C3SIz3POIPABB0系统采用单回路控制和串级控制的对比控制品质指标单回路控制K=260，T=140clcl串级控制K=550，T=80，K=3clclc2衰减率0.750.75调节时间5020残偏差00二次阶跃扰动下的系统短期最大偏差0.00380.0006一次阶跃扰动下的系统短期最大偏差0.0130.0055从表中可以看出系统的动态过程改善更为明显，可见对二次扰动的最大动态偏差可以减小约6倍，对一次扰动的最大动态偏差也可以减小约2.4倍，系统的调节时间提高了2.5倍。单回路控制系统在副扰动下的单位阶跃响应曲线如下:串级控制系统在副扰动作用下的节约响应曲线如下:52010072C06xueyuB自£］爲PAS®AA通过对比两曲线可以看出，串级控制系统中因为副回路的存在，当副扰动作用时，副控制器会立即动作，削弱干扰的影响，使被副回路抑制过的干扰再进入主回路，对主回路的影响。
