交互式地估计植物参数响应数据
这个例子展示了如何使用PID调谐器适合一个线性模型来测量输出响应数据。
如果你有系统辨识工具箱™软件,您可以使用PID调谐器估计的参数线性植物模型基于时域响应数据从您的系统。PID调谐器然后音乐生成的估计模型的PID控制器。PID调谐器给你几个技术图形,手动或自动调整以匹配您的响应数据的估计模型。这个例子说明了其中的一些技巧。
在本例中,您测量响应数据从数据文件加载到MATLAB®作为一个工作区你代表工厂线性时不变模型。信息从一个仿真软件生成的模拟数据万博1manbetx®模型中,看到交互式地估计植物从测量或模拟响应数据(万博1manbetx仿真软件控制设计)。
进口响应数据识别
开放PID调谐器并测量响应数据加载到MATLAB工作区。
pidTuner (tf (1),“π”)加载PIDPlantMeasuredIOData
当你进口响应数据,PID调谐器假设你的测量数据代表一个植物与PID控制器在一个负反馈循环。换句话说,PID调谐器假设下面的系统结构。PID调谐器假设您注入核电站一步信号输入
u和测量的系统响应y,如图所示。
示例数据文件对于这个示例,包含三个变量,每个501 - 1阵列。
inputu单位阶跃函数注入在哪里u获得响应数据。outputy测量系统的响应y。向量的时间t,从0到50年代,0.1年代样品的时间。比较inputu来t发生在显示步骤t= 5 s。提示
可以导入响应数据存储为一个数值数组(在本例中),
timeseries对象,或一个iddata(系统辨识工具箱)对象。在PID调谐器,在植物菜单中,选择
确定新工厂。
在植物鉴别选项卡上,单击
得到的I / O数据并选择阶跃响应。这一行动打开了进口的阶跃响应对话框。输入信息的响应数据。输出信号测量系统响应,
outputy。输入阶跃信号参数化图中所示的对话框。这里,输入5为出现滞后,0.1为样品时间。然后,单击
进口。
的植物鉴别图显示响应数据和响应的初始估计。
数据进行预处理
根据响应数据的质量和功能,您可能想要执行一些对数据预处理提高估计结果。PID调谐器提供了几个选择预处理响应数据,如消除补偿,过滤,或提取数据的一个子集。在这个例子中,响应数据的偏移量。是很重要的良好的识别结果删除数据偏移量。使用进行预处理菜单。(其他数据预处理选项的信息,请参阅数据进行预处理。)
在植物鉴别选项卡上,单击
进行预处理并选择删除抵消。的删除抵消选项卡打开时,显示时间情节的响应数据和相应的输入信号。选择去除信号抵消并选择响应,
产量(y)。在抵消删除文本框,指定的值2。你也可以选择初始值的信号或信号的意思是,或输入一个数值。情节的更新与额外的跟踪显示信号抵消应用。
点击
应用保存更改到信号。点击
关闭删除抵消回到植物鉴别选项卡。PID调谐器自动调整装置参数创建一个新的初始猜测植物基于预处理的响应信号。
调整种植结构和参数
PID调谐器允许您指定一个植物结构,如一个极,欠阻尼的一对,或状态空间模型。在结构菜单,选择最匹配你的植物结构响应。您还可以添加一个运输延迟,零,或者你们工厂的积分器。对于这个示例,单极结构给出了定性正确响应。你可以进一步调整植物结构和参数值来估计系统的响应更好的匹配测量响应数据。
PID调谐器给你几个方面调整设备参数:
图形化调整的反应估计系统拖情节上的调节器。在这个例子中,拖动红色
x调整估计工厂时间常数。PID调谐器重新计算系统参数如你这样做。当你改变估计系统的响应,它变得明显,有一些应用程序之间的时间延迟的阶跃输入t= 5 s,阶跃输入响应的系统。
添加一个运输延迟估计植物模型,植物的结构部分,检查延迟。一条垂直线出现在情节,显示的当前值延迟。拖线向左或向右改变延迟,并进一步调整系统响应通过拖动红色
x。调整系统参数的数值,如收益,时间常数,和时间延迟。数值调整系统参数的值,点击
编辑参数。假设你知道从一个独立的测量系统中,传输延迟1.5秒。在设备参数对话框中,输入1.5τ。检查修复修复参数值。当你检查修复为参数,无论是图形还是自动调整影响植物模型估计参数值。
自动优化系统参数匹配测量响应数据。点击
汽车估计更新系统参数估计使用当前值作为初始猜测。
您可以继续使用这些方法迭代调整装置的结构和参数值,直到响应估计系统充分匹配测量响应。
保存植物和优化PID控制器
当你满意,点击
应用。这样做可以节省估计工厂,Plant1,PID调谐器工作区。PID调谐器自动设计PI控制器Plant1,在跟踪步骤图:参考情节,显示一个新的闭环响应。的设备列表表反映了Plant1选择当前控制器的设计。
提示
检查变量中存储PID调谐器工作空间,查看设备列表。
您现在可以使用PID调谐器工具来优化估计工厂和检查的控制器设计调谐系统的响应。
你也可以导出确定植物的PID调谐器工作区为进一步分析MATLAB工作区。在PID调谐器选项卡上,单击
出口。检查你想出口的工厂模型MATLAB工作区。对于这个示例,出口Plant1从响应数据,你确定的植物。您还可以导出调整PID控制器。点击好吧。你选择的模型保存到MATLAB工作区。
确定植物模型保存LTI确定的模型,如idproc(系统辨识工具箱)或中的难点(系统辨识工具箱)。
提示
另外,右击的植物数据浏览器选择它的调优或导出到MATLAB工作区。
