过程控制系统Matlab仿真实验详解：PID与串级控制

"《过程控制系统真实验指导.pdf》是一份详细的实验室教程，主要涵盖了过程控制系统在Matlab/Simulink环境下的仿真实验。该文档分为五个核心实验部分： 1. 实验一：过程控制系统建模 - 介绍了工业过程动态特性分析，常见的动态特性类型包括恒定斜率、振荡衰减和无差振荡等。学生需在Simulink中构建这些动态模型，并通过求解单位阶跃响应曲线来理解系统行为。 2. 实验二：PID控制 - PID控制器是控制系统的基石，本实验着重于参数整定。理论计算整定法依赖于系统模型，而工程整定方法如Ziegler-Nichols、临界比例度法和衰减曲线法则更注重实际操作。学生将模拟不同参数组合对二阶系统响应的影响，如变化参数和n对阶跃响应曲线的影响。 3. 实验三：串级控制 - 学习如何应用串级控制策略，通过模拟控制过程中的复杂交互，提高系统稳定性。 4. 实验四：比值控制 - 在这个实验中，学生会学习如何实现比值控制系统，即通过比较两个输入信号的比例来调节输出。 5. 实验五：解耦控制系统 - 解耦控制技术用于处理多个相互耦合的过程变量，通过分离独立控制通道来改善控制性能。 附录部分介绍了子系统封装，帮助学生理解和组织复杂的系统结构。 在整个实验过程中，学生将理论知识与实践操作相结合，通过Matlab/Simulink软件进行实时模拟，提升对过程控制系统设计、分析和优化的能力。同时，实验强调参数整定的灵活性和实用性，不仅关注静态计算，也重视实际运行中的调整与优化。"