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MATLAB是美国mathworks公司出品的商业数学软件，其被广泛应用于许多行业领域。今天，小编就带大家一起了解一下simulink仿真的自衡过程吧。
01
过程描述
系统由一个水箱、控制水流流入的调节阀、控制水流流出的负载阀组成。
由水箱的传递函数表达式可知，水箱系统为一个一阶惯性环节，其单位阶跃响应为一个单调递增的函数曲线，故系统的超调量大，响应时间长，需较长一段时间才能达到稳态。
针对水箱系统的以上特点，在系统中加入PID控制器，通过理论计算法确定控制器参数，构建新的水箱液位控制系统。
PID控制器通过积分环节消除误差，而微分环节可缩小超调量、加快系统响应，理论上可以使系统具有一个良好的动态性能及稳态性能。
02
工具
装有win10系统的电脑一台，
Matlab_ R2021a(64bit)软件。（小编用的是这个）
03
操作过程
（1）双击Library Browser，如图3.1所示。
图3.1 打开simulink库
（2）于库中寻找所需的模块，搭建如图3.2所示回路。
图3.2 搭建回路
其中，比例，积分，微分任意给一些值。（小编给的是2 , 0.045 , 7.63）
（3）对自衡单容过程的分析，曲线如图3.3所示。
图3.3 液位曲线
分析
<1>随着静态过程增益的增加,系统的余差减小,最大偏差减小,“控制作用增强,但稳定性变差。
<2>在其他因素相同的条件下，如果过程静态增益越大，则控制作用就越大，克服扰动的能力也越强。
<3>对于扰动通道的增益，在其他因素相同的条件下，增益越大，系统余差越大，最大偏差也越大。
最后附上一些调节pid的方法规律。
(1)一般来说，在整定中，观察到曲线震荡很频繁，需把比例带增大以减少震荡；当曲线最大偏差大且趋于非周期过程时，需把比例带减小。
(2)当曲线波动较大时，应增大积分时间；曲线偏离给定值后，长时间回不来，则需减小积分时间，以加快消除余差。
(3)如果曲线震荡得厉害，需把微分作用减到最小，或暂时不加微分；曲线最大偏差大而衰减慢，需把微分时间加长而加大作用。
(4)比例带过小，积分时间过小或微分时间过大，都会产生周期性的激烈震荡。积分时间过小，震荡周期较长；比例带过小，震荡周期较短；微分时间过大，震荡周期最短。
(5）比例带过大或积分时间过长，都会使过渡过程变化缓慢。比例带过大，曲线如不规则的波浪，较大地偏离给定值。积分时间过长，曲线会通过非周期的不正常途径，慢慢回复到给定值。
注意：当积分时间过长或微分时间过长，超出允许的范围时，不管如何改变比例带，都是无法补救的。
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