一、设计目的1．掌握PID控制规律及控制器实现。2．掌握用Simuli
k建立PID控制器及构建系统模型与仿真方法。二、使用设备计算机、MATLAB软件三、设计原理在模拟控制系统中，控制器中最常用的控制规律是PID控制。PID控制器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差。PID控制规律写成传递函数的形式为Es1KiGsKp1TdsKpKdsUsTiss式中，KP为比例系数；Ki为积分系数；Kd为微分系数；
Ti
KpKi为积分时间常
Td
数；
KdKp
为微分时间常数；简单来说，PID控制各校正环节的作用如下：
（1）比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。（2）积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越大，积分作用越弱，反之则越强。（3）微分环节：反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。四、上机过程1、在MATLAB命令窗口中输入“Simuli
k”进入仿真界面。2、构建PID控制器：（1）新建Simuli
k模型窗口（选择“FileNewModel”）在Simuli
kLibraryBrowser中将需要的模块拖动到新建的窗口中，根据PID控制器的传递函数构建出如下模型：
各模块在如下出调用：MathOperatio
s模块库中的Gai
模块，它是增益。拖到模型窗口中后，双击模块，在弹出的对话框中将‘Gai
’分别改为‘Kp’、‘Ki’、‘Kd’，表示这三个增益系数。
fCo
ti
uous模块库中的I
tegrator模块，它是积分模块；Derivative模块，它是微分模块。MathOperatio
s模块库中的Add模块，它是加法模块，默认是两个输入相加，双击该模块，将‘ListofSig
s’框中的两个加号（）改为三个加号，即（），可用来表示三个信号的叠加。
PortsSubsystems模块库中的I
1模块（输入端口模块）和Out1模块（输出端口模块）。（2）将上述结构图封装成PID控制器。①创建子系统。选中上述结构图后再选择模型窗口菜单“EditCreatSubsystem”
f②打开封装编辑器窗口。选中上述子系统模块，再选择模型窗口菜单“EditMaskSubsystem”
③根据需要，在封装编辑器对话框中进行一些封装设置，包括设置封装文本、对话框、图标等。本次试验主要需进行以下几项设置：Ico
项：“Drawi
gcomma
ds”编辑框中输入“disp‘PID’”，如下左图示：Parameters项：创建KpKiKd三个参数，如下右图示：
f至此r