系统的模型后，接着输入下面的指令：
stepsys001100grido
可得到该系统的开环阶跃响应曲线，如下图所示：

从图上可看出该系统不能满足系统设计所要求达到的性能指标，需要加上合适的控制器。II．PID控制器的设计
PID控制器的传递函数为：
KP

KIs
KDs
KDs2KPsKIs
在
PID
控制中，比例（P）、积分
（I）、微分（D）这三种控制所起的作用是不同的（请注意在实验总结中进行归纳）。下面分别讨论其设计过程。（1）比例（P）控制器的设计
增加比例控制器之后闭环系统的传递函数为：
Ys
KP
UsmsbKP
由于比例控制器可以改变系统的上升时间，现在假定Kp＝100，观察一下系统的阶跃响应。在MATLAB命令窗口输入指令：kp100m1000b50
fu500
umkpde
mbkpsystf
umde
stepusysgrido
可得系统阶跃响应如下：
由此仿真结果，分析系统的稳态值是否满足设计要求，系统的稳态误差和上升时间能不能满足设计要求？若减小汽车的驱动力为10N，重新进行仿真，仿真结果为：kp100m1000b50u10
f
umkpde
mbkpsystf
umde
stepusysgrido
如果所设计的比例控制器仍不能满足系统的稳态误差和上升时间的设计要求，则可以通过提高控制器的比例增益系数来改善系统的输出。例如把比例增益系数Kp从100提高到10000重新计算该系统的阶跃响应，结果为：kp10000m1000b50u10
umkpde
mbkpsystf
umde
stepusysgrido

f此时系统的稳态误差接近为零，系统上升时间也降到了05s以下。这样做虽然满足了系统性能要求，但实际上该控制过程在现实中难以实现。因此，引入比例积分（PI）控制器来对系统进行调节。（2）比例积分（PI）控制器的设计
采用比例积分控制的系统闭环传递函数可表示为：
Ys
KPsKI
Usms2bKPsKI
增加积分环节的目的是减小系统的稳态误差，假设比例系数Kp600，积分系数KI1，编写相应的MATLAB程序代码如下：
kp600ki1m1000b50u10
umkpkide
mbkpkisystf
umde
stepusys000140grido

f运行上述程序后可得系统阶跃响应曲线为：
可以调节控制器的比例和积分系数来满足系统的性能要求。例如选择比例系数KP＝800，积分系数KI40时，可得系统阶跃响应曲线为：kp800ki40m1000b50u10
umkpkide
mbkpkisystf
umde

fstepusys000110grido

可见，此时的控制系统已经能够满足系统要求达到的性能指标设计要求。但此控制器无微分项，而对于有些实际控制系统往往需要设计完整的PID控制器，以便同时满足系统的动态和稳态性能要求。（3）比例积分微r