开门见山：课设源文件下载
所有的资源我应该都是设置的免费下载，如果收费了责任全在某sdn网站，请及时联系我修改，如果无法修改我会私信某盘连接，P2P精神永不灭
资源下载给出了代码，数学模型，电气模型。代码是用作动态分析的，必须先运行数学模型，让结果进入workspace才能使用代码分析动态性能。电气模型仅作性质分析，请勿对此进行量化分析，个人能力有限，因为盲从本人产生的问题概不负责。参考文献因为版权问题不会上传，具体还是建议参考我的文章。
一点用到的的东西：
我国国标《大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件》（GB7409-1987）对同步发电机动态响应的技术指标作如下规定：（1）同步发电机在空载额定电压情况下，当电压给定阶跃响应为±10％时，发电机电压超调量应不大于阶跃响应的50％，摆动次数不超过3次，调节时间不超过10s。（2）当同步发电机突然零起升压时，自动电压调节器应保证其端电压超调量不得超过额定值的15%，调节时间不应该超过10s,电压摆动次数不大于3次。本课程设计采取简化计算，在误差允许范围内谨按上述要求。
（四）励磁调节器各单元的传递函数
（1）电压测量完成励磁同步发电机输出电压到数字控制器输入信号的转化，其中整流滤波电路略有延时，可用一阶惯性环节来近似描述：
G_R （s）=K_R/(1+T_R s)
K_R为电压传感器的输入输出比例；T_R为滤波回路的时间常数，取0.02~0.06。
（2）功率放大单元发电机空载运行时额定电压较小，放大环节压降不大，可以忽略不计，该单元可以认为是一阶惯性环节：
G_A （s）=K_A/(1+T_A s)
K_A为放大环节电压比例，T_A为放大环节时间常数约为0。
（五）PID控制器的传递函数
G_K （s）=(〖K_i+K〗_p s+K_d s^2)/s
比例环节（P):即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用以减小误差。当偏差e=0时，控制作用也为0。因此，比例控制是基于偏差进行调节的，即有差调节。
增大比例系数 一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差；但是过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使稳定性变坏。
积分环节(I):能对误差进行记忆，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。
减小积分系数 有利于减小超调，减小振荡，使系统更加稳定，但系统静差的消除将随之减慢。
微分环节(D):能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号值变得太大之前，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，减小调节时间。
增大微分系数 有利于加快系统响应，使超调量减小，稳定性增强，但系统对扰动的抑制能力减弱，对扰动有较敏感的响应。
PID 参数的预置是相辅相成的，运行现场应根据实际情况进行如下细调：被控物理量在目标值附近振荡，首先加大积分时间I，如仍有振荡，可适当减小比例增益P。被控物理量在发生变化后难以恢复，首先加大比例增益P，如果恢复仍较缓慢，可适当减小积分时间I，还可加大微分时间D。
（六）同步发电机励磁控制系统传递函数
前向传递函数G(s)=(K_A K_G)/((1+T_A s)(K_E+T_E s)(1+〖T^‘〗_d0 s))
反馈传递函数H(s)=K_R/((1+T_R s))
则空载时同步发电机的励磁控制系统传递函数为：
(U_G （s）)/(U_REF (s) )=G(s)/(1+G(s)H(s) )=(K_A K_G (1+T_R s))/((1+T_A s)(K_E+T_E s)(1+〖T^’〗_d0 s)(1+T_R s)+K_A K_G K_R )
根据课本上给出的案例T_A=0s，〖T^'〗_d0=8.38s，T_E=0.69s，T_R=0.04s，K_E=1，K_G=1（该案例出自《电力系统自动装置原理（第五版）》张冠城主编P108）求得系统的开环传递函数为：
G(S)H(S)=(4.32K_A K_G)/((s+0.12)(s+1.45)(s+25))=4.32K/(s3+26.57s2+39.424s+4.35)
废话不多说了，直接上图
老师指导前代码：
%求取workspace中图像的性能指标 ya=out.simout1; yb=out.simout2; t = out.tout; yamax = max(ya);%响应最大值 ybmax = max(yb); len=length(t);%数组长度 yaend = ya(len);%稳态值 ybend = yb(len); %求超调量 posa = (yamax-yaend)/yaend; posb = (ybmax-ybend)/ybend; %求上升时间 n = 1; while ya(n) < yaend n=n+1; end tra=n; n = 1; while yb(n) < ybend n=n+1; end trb=n; %求峰值时间 n = 1; while ya(n) < yamax n=n+1; end tpa=n; n = 1; while yb(n) < ybmax n=n+1; end tpb=n; %求调节时间 n=len; while (ya(n)>0.98*yaend) && (ya(n)<1.02*yaend) n = n-1; end tsa = n; n=len; while (yb(n)>0.98*ybend) && (yb(n)<1.02*ybend) n = n-1; end tsb = n; yan(1:2001) = yaend; ybn(1:2001) = ybend; plot(t,ya,'r',t,yb,'b',t,yan,'r--',t,ybn,'b--'); grid on str = {'无pid控制器的响应曲线','有pid控制器的响应曲线'}; legend(str,'fontsize',15); title('有无pid控制器的响应曲线对比'); xlabel('t/s','fontsize',18); ylabel('u/pu','fontsize',18);
仿真结果如下：
建立的电气模型不好放出，文末附件会给出；
在老师的建议下，模型改为如下：
%求取workspace中图像的性能指标ya=out.simout1;yb=out.simout2;yc=out.simout3;t = out.tout;yamax = max(ya);%响应最大值ybmax = max(yb);ycmax = max(yc);len=length(t);%数组长度yaend = ya(len);%稳态值ybend = yb(len);ycend = yc(len);%求超调量posa = (yamax-yaend)/yaend;posb = (ybmax-ybend)/ybend;posc = (ycmax-ycend)/ycend;fprintf('仅有P的超调量为：%.2f%%；只有PI的超调量为：%.2f%%；有PID的超调量为：%.2f%%\n', 100*posa,100*posb,100*posc);%求上升时间n = 1;while ya(n) < yaendn=n+1;endtra=n;n = 1;while yb(n) < ybendn=n+1;endtrb=n;n = 1;while yc(n) < ycendn=n+1;endtrc=n;fprintf('仅有P的上升时间为：%.2fs；只有PI的上升时间为：%.2fs；有PID的上升时间为：%.2fs\n', 0.01*tra,0.01*trb,0.01*trc);%求峰值时间n = 1;while ya(n) < yamaxn=n+1;endtpa=n;n = 1;while yb(n) < ybmaxn=n+1;endtpb=n;n = 1;while yc(n) < ycmaxn=n+1;endtpc=n;fprintf('仅有P的峰值时间为：%.2fs；只有PI的峰值时间为：%.2fs；有PID的峰值时间为：%.2fs\n', 0.01*tpa,0.01*tpb,0.01*tpc);%求调节时间n=len;while (ya(n)>0.98*yaend) && (ya(n)<1.02*yaend)n = n-1;endtsa = n;n=len;while (yb(n)>0.98*ybend) && (yb(n)<1.02*ybend)n = n-1;endtsb = n;n=len;while (yc(n)>0.98*ycend) && (yc(n)<1.02*ycend)n = n-1;endtsc = n;fprintf('仅有P的调节时间为：%.2fs；只有PI的调节时间为：%.2fs；有PID的调节时间为：%.2fs\n', 0.01*tsa,0.01*tsb,0.01*tsc);yan(1:2001) = yaend;ybn(1:2001) = ybend;ycn(1:2001) = ycend;plot(t,ya,'r',t,yb,'b',t,yc,'k',t,yan,'r--',t,ybn,'b--',t,ycn,'k--');grid onstr = {'仅有p控制器的响应曲线','只有pi控制器的响应曲线','有pid控制器的响应曲线'};legend(str,'fontsize',15);title('pid控制器的响应曲线对比');xlabel('t/s','fontsize',18);ylabel('u/pu','fontsize',18);
在此放出课设过程中产生的文件和报告，参考的文章因为版权问题不便放出，给出截图吧：
课程报告中很多啰啰嗦嗦的话都是到处“参考”的，不过估计来看我这篇文章的绝大多数也不会在乎这种东西，也请各位看官嘴下留情，能够帮到各位便是再好不过了。大三下，各种事情都很忙，已经积压了好久的课程设计才发布到博客，在乌烟瘴气的中文互联网环境中，希望在未来能够多多少少帮助到和我一样迷惑过的莘莘学子吧。
文件下载：课设源文件下载
给出了代码，数学模型，电气模型。代码是用作动态分析的，必须先运行数学模型，让结果进入workspace才能使用代码分析动态性能。电气模型仅作性质分析，请勿对此进行量化分析，个人能力有限，因为盲从本人产生的问题概不负责。参考文献因为版权问题不会上传，具体还是建议参考上方截图。
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