(二)、具体设计步骤,要求如下:
1) 绘制被控制对象 的单位阶跃响应,分析无 PID 控制器时的性能指标( , , ,
)。
2) 绘制 的伯德(bode)图,并计算出剪切频率、增益裕量、相位穿越频率、相位裕量。
3) 画出 PID 温度控制系统的结构框图,选择 PID 控制器传递函数 的形式。
图 1 PID 温度控制系统的结构框图
4) 设计 PID 参数(可采用频率法或经验法),写出参数设计依据和计算过程。
5) 推导采用 PID 控制器后整个闭环温度控制系统的传递函数 ,绘制开环系统
的伯德(bode)图并计算出剪切频率、增益裕量、相位穿越频率、
相位裕量。
6) 绘制闭环控制系统 的单位阶跃响应,分析在 PID 控制器作用下的性能指标( , ,
, )。
7) 使用 MATLAB 中的 SIMULINK 软件包,构建该 PID 温度控制系统的模型,并直观显示给
定输入为单位阶跃信号作用下,系统的时域响应曲线。(参考模型如下图)