PID控制器类型的调整 - MATLAB＆Simulink的 - MathWork万博1manbetxs的西班牙

PID控制器类型进行调整

控制系统工具箱™PID调节工具可以调整许多PID和2-DOF PID控制器的类型。期限控制器类型是指术语是存在于所述控制器的操作。例如，PI控制器仅具有一个比例和积分项，而PIDF控制器包含比例，积分，并过滤导数项。本主题概述了各类可用于以下工具整定PID控制器的：

PID调谐器应用
调整PID控制器任务在实时编辑器
pidtune命令

指定PID控制器类型

该PID调节工具可以让你设计了许多的控制器类型。如何指定控制器类型取决于你所使用的工具。

命令行调优

对于命令行调谐，提供类型争论的pidtune命令。例如，C = pidtune (G,“π”)调整工厂的PI控制器G。

或者，如果您提供一个现有的控制器对象作为输入参数C0，pidtune调优相同类型和形式的新控制器。例如，假设C0是pid具有比例和微分作用只（PD控制器）控制器对象。然后，C0 pidtune (G)产生一个新的pid控制器对象，也只有比例和导数的作用。看到pidtune。

欲了解更多有关可用的命令行调整的具体控制器类型，请参阅：

PID调节器应用

在PID调谐器应用程序，你可以在打开的应用程序内的应用程序或更改控制器类型指定一个控制器类型。

打开该应用时，应指定型- - -提供类型争论的pidTuner命令当您打开PID调谐器。例如，pidTuner (G, PIDF2)开幕PID调谐器具有初始设计，是一个两自由度的PID控制器与微分项的过滤器。
用现有控制器对象指定类型- 提供基线控制器CBase类争论的pidTuner命令当您打开PID调谐器。PID调谐器设计相同的类型的控制器CBase类。例如，假设C0是pid具有比例和微分作用只（PD控制器）控制器对象。然后，pidTuner（G，C0）开幕PID调谐器最初的设计是PD控制器。
在该应用内指定控制器类型- 在PID调谐器，使用类型菜单来更改控制器类型。

有关控件中可用的特定控制器类型的详细信息PID调谐器应用：

调整PID控制器实时编辑任务

在调整PID控制器在现场编辑任务，您可以使用指定控制器类型自由度和控制器类型菜单。

有关控件中可用的特定控制器类型的详细信息调整PID控制器任务，请参阅：

1-DOF控制器

下表总结了适用于所有的工具1自由度PID控制器类型，并提供代表控制器公式并行形式。标准型和离散时间的公式是类似的。

类型	控制器动作	连续时间控制器式（并行形式）	离散时间控制器公式(并行形式，向前积分法)
`P`	只有比例	ķ_p	ķ_p
`一世`	积分只	$\frac{ķ_{一世}}{小号}$	$ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}$
`π`	比例和积分	$ķ_{p} + \frac{ķ_{一世}}{小号}$	$ķ_{p} + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}$
`PD`	比例和微分	$ķ_{p} + ķ_{d} 小号$	$ķ_{p} + ķ_{d} \frac{ž - 1}{Ť_{小号}}$
`PDF`	比例，并与导数项的一阶导数滤波器	$ķ_{p} + \frac{ķ_{d} 小号}{Ť_{F} 小号 + 1}$	$ķ_{p} + ķ_{d} \frac{1}{Ť_{F} + \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}}$
`PID`	比例，积分和微分	$ķ_{p} + \frac{ķ_{一世}}{小号} + ķ_{d} 小号$	$ķ_{p} + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} + ķ_{d} \frac{ž - 1}{Ť_{小号}}$
`PIDF`	比例，积分，并与导数项的一阶导数滤波器	$ķ_{p} + \frac{ķ_{一世}}{小号} + \frac{ķ_{d} 小号}{Ť_{F} 小号 + 1}$	$ķ_{p} + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} + ķ_{d} \frac{1}{Ť_{F} + \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}}$

二自由度控制器

调谐工具可以自动设计2自由度PID控制器类型的具有自由设定点的权重。下表总结了在所有工具中提供的2-DOF的控制器类型，并提供代表控制器公式并行形式。的标准形式的公式是类似的。约2自由度PID控制器一般的更多信息，请参见双学位的自由度PID控制器。

类型	控制器动作	连续时间控制器式（并行形式）	离散时间控制器公式(并行形式，向前积分法)
`皮`	2-DOF比例和积分	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ）$	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ）$
`PD2`	2自由度的比例和导数	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + ķ_{d} 小号（ C [R - ÿ ）$	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{ž - 1}{Ť_{小号}} （ C [R - ÿ ）$
`PDF2`	2-DOF比例和衍生物与衍生术语第一阶滤波器	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{小号}{Ť_{F} 小号 + 1} （ C [R - ÿ ）$	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{1}{Ť_{F} + \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}} （ C [R - ÿ ）$
`PID2`	2自由度的比例，积分和导数	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} 小号（ C [R - ÿ ）$	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{ž - 1}{Ť_{小号}} （ C [R - ÿ ）$
`PIDF2`	2自由度的比例，积分，导数与导数项上的一阶滤波器	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{小号}{Ť_{F} 小号 + 1} （ C [R - ÿ ）$	$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{1}{Ť_{F} + \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}} （ C [R - ÿ ）$

二自由度控制器，具有固定的设定点权

在PID控制中，参考信号的阶跃变化可以引起由比例和导数项贡献的控制信号的峰值。通过固定2自由度控制器的设定值权值，可以减轻参考信号的变化对控制信号的影响。例如，考虑输入之间的关系[R（设定点）和ÿ(反馈)和输出ü连续时间2自由度PID控制器（控制信号）。

$ü = ķ_{p} （ b [R - ÿ ） + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} 小号（ C [R - ÿ ）$

如果你设置b= 0和C= 0，则改变在设定值[R不直接输入到比例项或导数项ü。的b= 0，C= 0控制器称为I-PD型控制器。I-PD控制器也有助于改善干扰抑制。

PID调谐器和pidtune可以设计固定设定值权重控制器类型，总结如下表。标准型和离散时间的公式是类似的。

类型	控制器动作	连续时间控制器式（并行形式）	离散时间控制器公式(并行形式，向前积分法)
`I-PD`	二自由度PID与b= 0，C= 0	$ü = - ķ_{p} ÿ + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} 小号 ÿ$	$ü = - ķ_{p} ÿ + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} \frac{ž - 1}{Ť_{小号}} ÿ$
`I-PDF`	2自由度PIDF与b= 0，C= 0	$ü = - ķ_{p} ÿ + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} \frac{小号}{Ť_{F} 小号 + 1} ÿ$	$ü = - ķ_{p} ÿ + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} \frac{1}{Ť_{F} + \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}} ÿ$
`ID-P`	二自由度PID与b= 0，C= 1	$ü = - ķ_{p} ÿ + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} 小号（ [R - ÿ ）$	$ü = - ķ_{p} ÿ + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{ž - 1}{Ť_{小号}} （ [R - ÿ ）$
`IDF-P`	2自由度PIDF与b= 0，C= 1	$ü = - ķ_{p} ÿ + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{小号}{Ť_{F} 小号 + 1} （ [R - ÿ ）$	$ü = - ķ_{p} ÿ + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） + ķ_{d} \frac{1}{Ť_{F} + \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}} （ [R - ÿ ）$
`πd的`	二自由度PID与b= 1，C= 0	$ü = ķ_{p} （ [R - ÿ ） + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} 小号 ÿ$	$ü = ķ_{p} （ [R - ÿ ） + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} \frac{ž - 1}{Ť_{小号}} ÿ$
`PI-DF`	2自由度PIDF与b= 1，C= 0	$ü = ķ_{p} （ [R - ÿ ） + \frac{ķ_{一世}}{小号} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} \frac{小号}{Ť_{F} 小号 + 1} ÿ$	$ü = ķ_{p} （ [R - ÿ ） + ķ_{一世} \frac{Ť_{小号}}{ž - 1} （ [R - ÿ ） - ķ_{d} \frac{1}{Ť_{F} + \frac{Ť_{小号}}{ž - 1}} ÿ$

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