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1、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:H xueyuFile Edit ViewSimjlation Format Tools JHIp|ro. o图(2)为采用单回路控制时的Simulink图，其中，PID C1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：Format Too
2、lsHelp吕 xueyj|盼泌 HI S S EJ2Gd2出采用这套PID参数时，二次扰动作用下，置输入为0,系统框图如下。File Edit Vie-w Simulation系统的输出响应如下图:Figure? - 32010072006 xucyi* 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:”2Gd2d 1吕 xueyui *1=1回File EditView Simulation Format Tools 11 JHelp | KI 同 1% 屉鸟令 1 口 |100|NormalU a m ?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
3、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；PID C1为主控制器，采用PD控制，PID C2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PID C1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PID C2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
4、扰动作用下，置输入为0,系统的框图如下:File Edit 里 i&w Simulation Format Tools H&lp二田罔囹霑血唔系统的输出响应如下图: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:系统的输出响应如下图:S B Q色用 A Q Q 01.81.61.41.210.80.60.40.220406080100120140160130200控制品质指标单回路控制K =260， T =140 clcl串级控制K =550，T =80，K =3 clclc2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0.00380.00
5、06一次阶跃扰动下的系统短期最大偏差0.0130.0055系统采用单回路控制和串级控制的对比0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：| J 丽IWkbMMdL占匚i 尹1辱a理抽隔話|日垢匚芦口八1 .口1.61 j1111r!11iiIriJO1 .HI 11 .i11Q6imU.Mnoni i ii ii i i ii ii iu【4060m103120101EJJ10去串级控制系统在副扰动作用下的节约响应曲线如下:52O1OO7J0O6 itueyu昌自罡PASS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。
