一、實驗課程教學(xué)目的與任務(wù)

　　通過實驗設(shè)計或計算機仿真設(shè)計，使學(xué)生了解和掌握數(shù)字PID控制算法的特點、了解系統(tǒng)PID參數(shù)整定和數(shù)字控制系統(tǒng)的直接設(shè)計的基本方法，了解不同的控制算法對被控對象的控制特性，加深對計算機控制系統(tǒng)理論的認識，掌握計算機控制系統(tǒng)的整定技術(shù)，對系統(tǒng)整體設(shè)計有一個初步的了解。

　　根據(jù)各個實驗項目，完成實驗報告（用實驗報告專用紙）。

　　二、實驗要求

　　學(xué)生在熟悉PC機的基礎(chǔ)上，熟悉MATLAB軟件的操作，熟悉Simulink工具箱的軟件編程。通過編程完成系統(tǒng)的設(shè)計與仿真實驗，逐步學(xué)習控制系統(tǒng)的設(shè)計，學(xué)習控制系統(tǒng)方案的評估與系統(tǒng)指標評估的方法。

　　計算機控制系統(tǒng)主要技術(shù)指標和要求：

　　根據(jù)被控對象的特性，從自動控制系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)質(zhì)量指標要求出發(fā)對調(diào)節(jié)器進行系統(tǒng)設(shè)計，整體上要求系統(tǒng)必須有良好的穩(wěn)定性、準確性和快速性。一般要求系統(tǒng)在振蕩2～3次左右進入穩(wěn)定；系統(tǒng)靜差小于3%～5%的穩(wěn)定值（或系統(tǒng)的靜態(tài)誤差足夠小）；系統(tǒng)超調(diào)量小于30％～50％的穩(wěn)定值；動態(tài)過渡過程時間在3～5倍的被控對象時間常數(shù)值。

　　系統(tǒng)整定的一般原則：

　　將比例度置于較大值，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。根據(jù)要求，逐漸減小比例度，使系統(tǒng)的衰減比趨向于4：1或10：1。若要改善系統(tǒng)的靜態(tài)特性，要使系統(tǒng)的靜差為零，加入積分環(huán)節(jié)，積分時間由大向小進行調(diào)節(jié)。若要改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，增加系統(tǒng)的靈敏度，克服被控對象的慣性，可以加入微分環(huán)節(jié)，微分時間由小到大進行調(diào)節(jié)。PID控制的三個特性參數(shù)在調(diào)節(jié)時會產(chǎn)生相互的影響，整定時必需綜合考慮。系統(tǒng)的整定過程是一個反復(fù)進行的過程，需反復(fù)進行。
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