目 录一、摘要.......................................................... - 3 -
二、课程设计任务................................................................................................................
.. - 3 -
三、课程设计内容................................................................................................................
.. - 3 - 1、PID 控制原理及 PID
参数整定概述............................................................................. - 3 -
2、基于稳定边界法（临界比例法）的 PID 控制器参数整定算法 ................................
- 5 - 3、利用 Simulink
建立仿真模型...................................................................................... - 8 -
4、参数整定过程.............................................................................................................. -
12 -
5、调试分析过程及仿真结果描述.................................................................................. -
16 -四、总结
.................................................................................................................................. - 17 -
五、参考文献
......................................................................................................................... - 17 - PI
控制单闭环直流调速系统仿真设计 班级：自动化 学号： 姓名： 一、摘要
，包括单闭环直流调速系统 本文通过利用 Matlab
仿真平台设计单闭环直流调速系统，的基本构成和工作原理、对所设计系统的静态
性能指标和动态性能指标进行分析、根据动态性能指标设计调节器、根据设计任务
书的具体要求设计出系统的 Simulink
仿真模型，验证所设计系统的性能，通过稳定边界法（临界比例度法）整定 PID
参数，从而达到较好的控制性能要求，在这种实践的学习和调试中，使学生更系统
地掌握所学知识并能够应用运动控制系统设计规范、Matla-simulin
建模方法步骤、计算手册和计算机辅助设计软件进行运动控制系统的结构设计和参
数计算。
在对调速性能有较高要求的领域，如果直流电动机开环系统稳态性能不满足要求，
可利用速度负反馈提高稳态精度，而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差
的，为了消除系统的静差，可利用积分调节器代替比例调节器。
通过对单闭环调速系统的组成部分可控电源、由运算放大器组成的调节器、晶闸管
触发整流装置、电机模型和测速电机等模块的理论分析，比较原始系统和校正后系
统的差别，得出直流电机调速系统的最优模型。然后用此理论去设计一个实际的调
速系统，并用 MATLAB仿真进行正确性的验证。
二、课程设计任务已知单闭环直流调速系统如图所示（1）请采用试凑法或稳定边
界法整定两个 PI
控制器的参数，使系统稳定的前提下快速性好，并对整个系统进行仿真。（2）请
采用试凑法或稳定边界法整定两个 PI
控制器的参数，使系统稳定的前提下超调量小，并对整个系统进行仿真。
三、课程设计内容1、PID控制原理及PID参数整定概述PID控制原理：在工程实际
中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又
称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、
工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不
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