模型描述

此示例显示如何在从手动控制到PID控制时实现无闷控传输。我们在Simulink®中使用PID控制器块控制一个带有死区时的一阶流万博1manbetx程。

我们首先打开模型。

图1：万博1manbetx浮游传输PID控制的模拟模型。

要打开此模型，请键入sldemo_bumpless.在Matlab®终端。

使用Simulink®ControlDesign™的PID调谐器忽略了PID控制器。万博1manbetx

受控工厂是一个具有死区时间的一阶过程

出于若干操作原因，工程师通过用饱和斜坡信号馈送植物输入来以开环方式启动控制过程，以缓慢地将工厂的输出驱动到所需的稳态值40.控制转移is scheduled to happen a t = 150. This transition between open-loop control and closed-loop control therefore involves two control phases of operation:

为了支万博1manbetx持平滑的控制转换，PID控制器块支持两种操作模式：a跟踪模式A.控制模式。在控制模式下，PID控制器块作为普通PID控制器运行。然而，在跟踪模式下，该块具有额外的输入，允许PID块通过改变其积分器输出来调节其内部状态，使得块输出跟踪提供该额外输入端口的规定信号。

为了实现无力控制转移，当工厂处于手动控制阶段（开环控制）时，PID控制器块必须处于跟踪模式，并且当工厂处于自动控制阶段时（闭环控制）时，在控制模式下。

配置块以进行跟踪模式

激活信号跟踪，转到初始化在块对话框中的选项卡;选择启用跟踪模式，并指定增益kt.。该增益的倒数是跟踪环路的时间常数。有关如何选择此增益的更多信息，请参阅参考[1]。

图2：启用跟踪模式PID控制器块。

如图1所示，一旦启用了跟踪模式，块就具有由TR表示的第二输入端口。在内部此新端口已接线，如面具所示：

图3：具有跟踪模式的PID控制器块的屏蔽视图。

设置切换机制

除了启用PID控制器块的跟踪模式，还需要开关机制来实现控制转移。开关1确定哪个信号馈送工厂输入并馈送PID控制器块的跟踪端口。

在时间t = 0，开关1将手动控制信号引导到PID控制器块的工厂输入和跟踪端口。这允许PID控制器块的输出通过调整PID控制器的内部积分器来在手动相位期间跟踪手动控制信号。因此，当发生控制传输时，PID控制器输出将与手动控制信号大致相同。

在时间t = 150，开关1交换机，将PID控制器块的输出引导到工厂输入和PID控制器块的跟踪输入。PID控制器块现在跟踪其自己的输出，其等同于控制模式。

模拟无浮液控制转移

设定值信号和模型的闭环响应如图4所示。

图4：设定值与测量输出。

图4清楚地表明，测量的输出跟踪设定点型材，而在切换时没有任何输出凸块（t = 150）。为了进一步研究这一点，植物输入，控制信号如图5所示。

图5：控制信号切换。

图6：植物输入。

图5和6显示，在切换实例，植物输入没有阶段变化（凸块），因此控制转移在平稳的无丧失流行时尚。

要查看无浮液传输设置的重要性，请考虑未使用跟踪模式的情况。在这种情况下，获得以下设置：

图7：万博1manbetx没有无浮面传输的PID控制模型。

要打开此模型，请键入sldemo_bumplessno.在Matlab终端。

图8和9示出了在没有适当的无丧失控制转移策略的情况下的性能。

图8：设定值与测量输出。

图9：控制信号切换。

从图8和9中可以明显看出，允许PID控制器在工厂处于手动控制时浮动，可以在切换时导致不希望的大瞬态。

总结

如本示例所示，PID控制器块通过使用跟踪模式支持无丧失控制传输。万博1manbetx

参考资料