实时调整PID控制器使用闭环PID自动调谐块

这个示例使用:

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这个例子展示了如何使用闭环PID自动调谐块优化的PID控制器在实时仿真和提高转炉工厂。

闭环PID自动调谐块允许您调整单回路PID控制器仿真和实时。块注入核电站正弦扰动信号输入和测量植物输出在一个闭环实验。实验停止时,块计算PID收益根据工厂附近的频率响应估计所需的带宽。

闭环PID自动调谐块在实时应用程序支持两种典型PID优化场景。万博1manbetx

硬件上部署块并使用它在一个独立的实时应用程序中,不存在模型®。万博1manbetx
硬件上部署块但监视和管理实时优化过程在仿真软件中,使用外部模拟模式。万博1manbetx外部模式允许之间的通信仿真软件运行在主机上的框图和硬件上运行生成的代码。万博1manbetx

这个例子集中在第一个场景中,部署块执行实时调优。

万博1manbetx仿真软件控制设计™软件还提供了一个开环PID自动调谐块实时PID调优。两个自动调谐块之间的主要区别是,开环PID自动调谐块执行与反馈回路的实验开放(即现有控制器不行动)。决定哪些自动调谐块最适合您的应用程序,考虑以下几点:

如果你没有一个初始控制器,使用开环PID自动调谐块来获取一个。你可以继续使用它来调节控制器或用闭环PID自动调谐块代替它。
如果你有一个初始控制器,使用闭环PID自动调谐块重调。主要的好处是:(1)如果有一个意想不到的干扰实验,它是被现有的控制器,确保安全运行;(2)现有的控制器使其名义操作点附近的工厂运行通过抑制扰动信号。

在这个例子中,电压型提升转换器建模仿真软件使用Simscape™电气™组件。万博1manbetx这些组件的参数是基于[1]。

mdl =“scdboostconverterPIDTuningMod”;open_system (mdl)

提高变换器电路将直流电压转换为另一个通常较高,切或开关控制的直流电压源电压。在这个模型中,一个MOSFET驱动脉冲宽度调制(PWM)信号用于切换。数字PID控制器调节PWM占空因数保持负载电压电压输出美元在其引用 Vref美元。

在名义操作点,负载电压18伏特和责任周期约为0.74。责任周期变化从0.1到0.85期间提高转换器的操作。

现有PID控制器有收益的P = 0.02, = 160, D = 0.00005, N = 20000。这些收益是存储在一个数据存储内存块并提供外部的PID控制器。有外部获得输入端口允许你改变新的收益计算后的值闭环PID自动调谐块。

插入闭环PID自动调谐块PID控制器之间的块和植物,如boost变换器模型所示。启动/停止信号启动和停止闭环实验。当没有运行实验,闭环PID自动调谐块像一个单位增益的块,的地方u信号直接传递u +Δu。

当使用闭环PID自动调谐块模拟或实时应用程序,考虑以下几点。

因为关闭反馈回路实验期间,现有的控制器抑制注入扰动信号。使用闭环实验的优势是,控制器保持名义操作点附近的工厂运行和维护安全的操作。缺点是它减少了频率响应估计的准确性,如果你的目标带宽是远离当前的带宽。

正确连接后闭环PID自动调谐块与植物模型和PID控制器,使用块参数来指定优化和实验设置。

在调优选项卡中,有两个主要的优化设置。

在实验选项卡中,有三个主要的实验设置。

植物类型:指定工厂是否渐近稳定或整合。在这个例子中,提高转炉厂是稳定的。
工厂签字:指定工厂是否有一个积极的还是消极的信号。植物信号是积极的,如果一个积极的改变植物输入标称操作点的结果在一个积极的改变在植物工厂时的输出达到一个新的稳定状态。否则,工厂符号是负的。如果一个工厂是稳定的,工厂签署相当于直流增益的迹象。如果整合植物,植物信号是积极的还是消极的,如果工厂产量不断增加或减少,分别。在这个例子中,提高转炉厂有一个积极的迹象。
正弦振幅:指定注射正弦波的振幅。在本例中,选择0.03所有五个扰动信号的频率,确保工厂正常兴奋在饱和极限。如果激励幅度太大,boost变换器在discontinuous-current运营模式。如果输入振幅太小,正弦信号的涟漪在电力电子电路。这两种情况下产生不准确的频率响应估计结果。