PID-Entwurf leicht gemacht

去死吧PID-Reglersscheint einfach, muss man doch lediglich drei Werte finden:模具比例，模具积分和模具Differential-Verstärkung。Tatsächlich欧洲科学与系统的融合Verstärkungsfaktoren，欧洲科学与系统的融合，欧洲科学与系统的融合。PID-Regler werden传统的手工交织器。Die manuelle abstimmunist zeitaufwändig und kann, wenn sie direkt an Hardware eingesetzt well, Schäden verursachen。雷格尔巴斯厄特·梅勒斯登·恩格恩·希尼特für雷格尔斯特雷肯，死Instabilitäten enthalten oder ohne Zeitverzögerung阿尔贝滕。Die PID-Regelung birgt außerdem besondere Entwurfs- und implementierungsprobletwa Die Umsetzung zeitdiskreten Verhaltens oder eine geeignete Festkommaskalierung。

柴德斯·阿提克·贝斯皮尔·埃恩斯·格伦克·维耶克斯·埃恩方法，那是一种思想和思想的结合。Diese Methode basiert auf den在Sim万博1manbetxulink^®vorhandenen PID Controller-Blöcken und dem PID调优算法aus Simulink控制设计™。万博1manbetx

Das Gelenkviereck: Ziele des Reglerentwurfs

Gelenkvierecke (Abb. 1)维也纳机械系统的kommen。大足gehören etwa Radaufhängungen, Aktuatoren für Roboter oder Flugzeugfahrwerke。

Das regelungs系统最好的auzwei元素:Einer Vorsteuerung(前馈)和Einer PID-Regelung(反馈)。Die Vorsteuerung invertiert Die regelstrecrecendynamik - sie steuert den Hauptteil der Bewegung des Mechanismus durch Berücksichtigung seines nichtlinearen Verhaltens。模具反馈- pid - regelung dagegen verringert den定位erungsfehler, der twa durch模型lierungsunsicherheiten und external Störungen entsteht。diesel Artikel konzentriert siff en Entwurf der Feedback-PID-Regelung。

Der PID-Regler bildet die regelabweicung in Form Der Differenz zwischen dem gewünschten und dem tatsächlichen Drehwinkel eines Der Gelenke und fordert auf deren Grundlage in Drehmomentan (Abb. 2). Diese Anforderung野生zur drehmomentandforderung Der Feedforward-Vorsteuerung addiert und mit diesem Summensignal野生schließlich Der Gleichstrommotor angesuert, Der das Gelenk bewegt。德国的雷格勒，德国的雷格勒，德国的雷格勒，德国的雷格勒，德国的雷格勒überschwingen。这是一个16位的实现系统，它是一个复杂的系统Verstärkungsfaktoren和一个信息系统müssen。

国王和国王的大教堂

Das modelell der Regelstrecke最佳的SimMechanics™模型lierten Gelenkviereck和SimElectronics的einem^®modellierten Gleichstrommotor。Zur Erzeugung der in Abbildung 2 gezeigten Reglerarchitektur wd einfach ein zeitdiskreter PID Controller-Block auder Simu万博1manbetxlink Discrete-Bibliothek eingefügt。Abstimmung des Reglers bereits beginen (Abb 3)。

Man öffnet dazu die对话框des PID控制器块，stellt die Abtastzeit ein und klickauf auf auf der PID调谐器öffnet (Abb. 4). Simulink控制设计线性控制模块Regelstrecke am gegenwä万博1manbetxrtigen Arbeitspunkt und leitet das lineare zeitinvariante (LTI) regelstreckenmodelab, das PID控制器块在柴油机Rückkopplungs-Regelschleife präsentiert wwd。Die durch Die Abtastung entstehende Latenz strange dabei automatisch berücksichtigt。万博1manbetxSimulink控制设计erzeugt dann mithilife einer自动优化方法模Anfangsverstärkungen des PID-Reglers。Diese Optimierungsmethode ist unabhängig von der orderung der Regelstrecke oder Zeitverzögerung und funktioniert sowohl zeitkontinuierlich als auh zeitdiskret。

Abbildung 4 zeigt die Sollwertnachführung der geschlossenen Regelschleife mit diesem PID-Rohentwurf。这是Leistung des Reglers zufrieden, werden durch einen Klick auf“应用”的P-， I-， D-和N-Verstärkungsfaktoren在PID控制器块对话框aktualisiert。Das Verhalten des Reglerentwurf lässt sich nun durch nichtlinearen模拟和可视化模型和Ergebnisse testen (Abb. 5). Man can an den Reglerentwurf aber auch interaktiv abstimmen。大祖steht in Schieberegler zur Verfügung, mit dem man sein Ansprechverhalten verlangsamen oder beschleunigen kann (Abb 6)。

vorberitung der Implementierung

Zur Vorbereitung des Reglers auf seine Implementierung auf einem 16位微处理器wurder Reglerentwurf auf die vom proessor unterstützte festkoma - arithmetik umgesetzt。

Über den Reiter“数据类型”在der对话框des Blocks werden die für den Festkommaentwurf erforderlichen Einstellungen festgelegt (Abb. 7). Dies geschieht beispielsweise在Simulink中自动满足dem的不固定点工具。万博1manbetx模具模拟野生尼米登Festkommaeinstellungen wiederholt, um zu verifizieren, dass sich der Festkommaentwurf möglichst genau so verhält wie das ursprüngliche模型，在dem Die Verstärkungen und Signale durch fly ßkommawerte mit doppelter Genauigkeit repräsentiert wurden。

Generierung von生产代码

Der PID-Regler ist jetzt berit für die Implementierung。Als abschließender Schritt wid mit Real-Time Workshop Embedded Coder™C-Code generiert (Abb. 8). Zum Testen dieses Codes ersetzt man den PID控制器块durch den generierten C-Code und führt diesen in der geschlossenen Regelschleife aus。Der Real-Time Workshop嵌入式编码器kann hierzu自动满足einen Simulink-Block erze万博1manbetxeugen, Der den generierten Code aufruft。

模具仿真kann nun mit genau dem C-Code ausgeführt werden, der später auf dem echten proessor laufen ward。Abbildung 9 zeigt, dass die Ergebnisse des generierten Codes nur minimal von denen des mit Double-Werten konfigurierten PID控制器块abweichen。

Der Code也可以是修女auf den教授heruntergeladen和zur Echtzeit-Steuerung des gelenkviereck eingesetzt werden。