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matlab控制系统仿真(控制系统建模与仿真)

  • 时间:2021-12-16 08:38 编辑:刘馨圆 来源:蚂蚁资源 阅读:90
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摘要:大家好,今天给大家介绍关于matlab控制系统仿真(控制系统建模与仿真)的相关内容,详细讲解利用matlab对控制系统进行仿真有哪些方式,如何用matlab进行系统仿真,基于matlab的pid控制系统仿真的建模具体步骤等,希望可以帮助到您。
利用matlab对控制系统进行仿真有哪些方式,1 MATLAB简介MATLAB是一个优秀的工程计算应用软件,用于由MathWorks,符号计算和图形可视化开发的三种基本功能。Matlab还可以处理代数问题和数值分析问题,但也具有强大的图形处理和仿真。可以帮助工程师和科学家解决实际的技术问题。MATLAB的含义是矩阵实验室,主要用于访问矩阵的便利性,其基本元素是不需要定义尺寸的矩阵。经过十多年的扩展和改进,现已开发成集成应用,包括大量实用工具箱,也成为线性代数课程的标准工具,但也是具有不同专业研究方向和工程应用的用户。Matlab最重要的是扩大。它允许用户建立一个扩展的matlab乐趣CTION完成指定函数(称为M文件),该函数构成适合其他字段的工具箱,这大大扩展了MATLAB的应用范围。目前,Matlab已成为国际控制界最受欢迎的软件。控制中的许多学者使用MATLAB与MATLAB实现,例如控制系统工具箱,系统识别。工具箱,强大控制工具箱,信号处理工具箱和Simulaink,Simulink等(1)Matlab安装本节讨论在Microsoft Windows环境中安装MATLAB6的过程。将MATLAB6安装磁盘放入CD-ROM驱动器中,系统将自动运行自动运行.BAT文件,然后安装它;您还可以在安装光盘中执行setup.exe文件。启动MATLAB安装程序。启动安装程序后,屏幕将显示安装MATLAB的初始界面。根据Windows Installer的常见意义,不断单击[下一步],Enter正确的安装信息,特定操作过程如下:输入正确的用户注册信息代码;选择接收软件公司的协议;输入用户名和公司名称;选择MATLAB组件(工具箱);选择软件安装路径和目录;单击[下一步]按钮进入正式安装界面。安装过程接口如图1所示。图1 MATLAAB安装过程接口图2安装了MATLAAB启动过程接口后,选择[重新启动我的计算机]选项重新启动计算机。重新启动计算机后,用户可以单击在图标上使用MATLAB6。MATLAB启动过程接口如图2所示。(2)MATLAB桌面系统MATLAB的桌面系统由桌面平台和桌面组件组成,如图3所示。桌面平台是每个显示平台桌面组件,提供一系列菜单操作LBAR操作和不同的功能桌面组件构成整个MATLAB操作平台。组件主要包括以下8个组件部分:1命令窗口2历史记录3组件平台(当前目录浏览器5帮助浏览器(帮助浏览器)6Workspace浏览器7阵列编辑器8M文件编辑调试器(编辑器调试器).users可以选择在“视图”菜单下打开或关闭窗口。
如何用matlab进行系统仿真,1.如果该步骤,可以使用诸如传递函数的脉冲,可以直接使用MATLAB功能。如果是一个复杂的系统,您需要在MATLAB.3中使用Simulink Toolbox,仿真方法,仿真(S + 1)/(2S ^ 2 + 2s + 1)步进响应Num \u003d [11];den \u003d [2 2 1];F \u003d TF(NUM,DEN)传递功能:S + 12 S ^ 2 + 2 S + 1 \u003e\u003e步骤(f)这可以得到其响应曲线。
基于matlab的pid控制系统仿真的建模具体步骤,1. PID控制系统原理和算法我们无法完全掌握对象的结构和参数,或者如果无法获得准确的数学模型,则在这种情况下最方便的方法是PID控制技术。为了满足性能指标要求,PID控制器通常基于设定值的错误和实际值,比例(P),点(i),差分(D)等。基本控制规则62616964616FE4B8933396FE4B8333396666662法或者三种与形成相关复合控制法的形成,例如Pd,Pi,PID等。图1是典型PID控制系统的结构图。在PID调节器下,误差信号单独执行,积分和差分组合执行。调节器的输出是受控对象的输入控制量。图1典型的PID控制系统结构图PID控制器主要基于给定的价值E R(t)和实际输出值y(t)构成控制偏差,并且在公式中表示e(t)\u003d r(t)-y(t)。)本身属于线性控制器。三个中的三个由比率(P),积分(I),差分(D)和受控对象的控制由线性组合偏差的比率控制。法律如下:转移职能是:以:KP - 比例因子;Ti - 积分时间常数;TD差分时间常数。2. PID控制器的MATLAB模拟MathWorks推出的Matlab是一组高性能数值计算和可视化软件。由于MATLAB可以使用矩阵操作,图形显示,信号处理和数值分析,因此用户环境方便,界面很友好,因此Matlab欢迎许多科学研究员。本文采用MATLAB仿真工具箱SIMULINK功能,仿真系统模型直接建立D在基于模拟环境Matlab / Simulink工具的仿真环境中,激活模拟过程,结果显示在示波器上。3.仿真机械分析3.1建立数学建模等效传递函数是3.2仿真建模模拟模型,目的是使用Simulink将数学模型转换为计算机,实现这一目标。图2是通过Simulink在合成1和给定的计算公式中建立的PID控制的连续系统的仿真模型(略微建模)。图2 Simulink仿真建模3.3仿真实验在传统的PID调节器中,参数调整问题是最重要的问题面临,控制系统的关键点是KP,TI,TD三参数的值。确认。在工业过程控制中,第一个需要在PID控制中。对系统动态的三税收影响实际上是深入的ER确定如何将三个参数调整为最佳状态。在该实验中,讨论了各个变化对系统控制系统控制的影响,其中讨论了参数变化的变化的影响时需要将其余两个参数设置为常数。3.3.1控制动作分析分析比控制。设置TD \u003d 0,Ti \u003d∞,kp \u003d 3〜10。分别执行信号步骤功能,图3所示系统的步进响应曲线。图3所示的仿真结果显示过冲系统将随着kp值的增加而增加,并且系统响应速度将随kp值增加。然而,随着KP的增加,系统的稳定性劣化。图3单个闭环速度系统P控制步骤响应曲线3.3.2比率积分控制动作分析部分积分调节kp \u003d 1,讨论ti \u003d0.01〜0.05。分别模拟丢失信号步长功能,图4中所示的系统系统的步进响应曲线。图4单闭环常规系统PI控制步骤鉴于曲线系统的校准随着TI值而减小随着Ti值的增加,系统响应速度将略微缓慢地变化。3.3.3差分调节的分析集Kp \u003d 1,Ti \u003d 0.01,讨论了TD \u003d 10到100的系统阶跃响应曲线的影响。模拟失速信号步长功能,并且图中所示的系统的步进响应曲线5.图5单个闭环速度系统PID控制步骤给出响应图5显示的仿真结果显示,当\u003d 0.01时,开始上升段显示出锐峰,KP \u003d 1,TI,根据单个闭环速度系统的参数。由于TD值增加,闭环系统的过冲增加,响应速度很慢。结论(1)对于PID参数,MATLAB用于设置和模拟,这不仅快速,方便,更直观,而且还避免了传统方法反复修改参数调试。(2)系统的响应速度随着KP值的增加而加速,它还有助于减少消除,KP值将使系统过冲大,并且稳定性恶化;此外,系统的动作将减速,因为太小的kp值。(3)减少,振荡和振荡的增加,系统稳定性的增加取决于集成时间Ti的增加,但由于Ti的增加,系统的消除时间将变长。(4)增加差分时间TD以进行系统稳定性,系统响应速度的速度和系统估计的减少将有所帮助。但是,如果TD太大,则调整时间将很长呃,过冲将增加;如果TD太小,则会发生以上情况。(5)总PID参数必须考虑三个参数的角色在不同的时期,彼此之间的关系。结论PID控制应用非常宽,可应用于电力,化工,轻工,冶金和机械等工业过程控制。纯,最适合采用PID控制技术的条件是:当我们完全清楚时关于目标系统的内部特征或受控对象,或者无法获取系统的所有参数,它必须是依赖的异位和现场调试以确定系统控制器的结构参数。

责任编辑(刘馨圆

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  • 全部评论(3)
  • wolf8668
  • 对于一个参数变化的控制系统,如何在MATLAB中用Simulink进行仿真,对于参数变化的情况,其实就是把变化的参数也视作一个系统变量,然后该怎么建模怎么建模。你要是把问题说得更具体一点,回答也会更具体。
  • 2021-12-16 08:38:41
  • 你大爷
  • MATLAB语言主要是数值计算,科学数据可视化和系统建模和仿真的简单,有效的编程工具,并广泛用于自动控制。介绍了MATLAB在自动控制理论中的目的,各种链接已被用于时域,频域和稳定性。开始从控制系统的简单链接开始,专注于在Matlab中的自动控制理论的实现。通过计算机Matlab可接近可以是非常的
  • 2021-12-16 08:38:41
  • 阿里
  • 教程中不仅有自动控制知识点,例如基础知识点与基本概念、图像绘制方法、参数调节、系统建模和模型分析等;同时还包括MATLAB与Simulink实现方法:具体的MATLAB命令介绍以及运行代码Simulink模模型设计框图MATLA开发者系统B小贴士和使用技巧
  • 2021-12-16 08:40:30
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