使用模拟I / O数据设计PID控制器

这个示例使用:

打开脚本

这个例子展示了如何优化PID控制器不能线性化的植物。你使用PID调谐器确定一个工厂为您的模型。然后使用确认工厂调整PID控制器。

这个示例使用的buck变换器模型需要Simscape™电气™软件。

Buck变换器模型

巴克转换器将直流转换为直流。这个模型使用一个开关电源30 v直流供电转换成直流供电监管。转换器建模使用场效应管而不是理想的开关,以确保设备on-resistances正确表示。参考电压测量电压的转换器反应包括MOSFET开关。PID设计需要系统的线性模型参考电压的测量电压。然而,由于开关,自动零系统线性化的结果。在这个例子中,使用PID调谐器,你确定一个系统的线性模型使用模拟代替线性化。

在创建buck变换器模型的更多信息,见巴克转换器(Simscape电气)。

open_system (“scdbuckconverter”)sim卡(“scdbuckconverter”)

模型配置一个参考电压,开关从15到25伏在0.004秒和负载电流,积极从0.0025到0.005秒。控制器初始化默认的涨幅,导致过度和缓慢沉降时间。

open_system (“scdbuckconverter /范围1”)open_system (“scdbuckconverter /范围2”)

模拟模型来生成I / O数据

打开PID调谐器,反馈控制器子系统,打开PID控制器块对话框,然后单击调优。PID调谐器表明不能线性化模型和返回一个0系统。

PID调谐器线性化失败时提供了几个选择。在植物下拉列表时,您可以选择以下方法之一:

进口——导入一个线性模型的MATLAB工作区。
Re-linearize闭环——在不同模拟快照时间的线性化模型。
确定新工厂——识别植物模型使用测量数据。

对于这个示例,点击确定新工厂打开植物识别工具。对于植物鉴别,您必须指定一个有限值的仿真软件模型停止时间。万博1manbetx

打开工具,模拟模型为植物鉴别、收集数据的植物鉴别选项卡上,单击I / O数据>模拟数据。

在模拟I / O数据选项卡中,您模拟植物被控制器。软件暂时:

从模型中删除PID控制器的块。
注入信号的输出PID块。
措施产生的信号,PID块的输入。

这个数据描述植物的反应被控制器。的PID调谐器使用这个响应数据来估计线性模型。

配置输入信号为阶跃输入以下属性:

样品时间( $\δT$ )= 5 e-6 -控制器采样率。
抵消()= 0.51 -输出偏移值,使输出电压的转换器在近15 v,给优化控制器的操作点。
发病时间( $T_{\三角洲}识别美元$ )= 0.003 -延迟允许足够的时间转换器达到15 v稳态在应用阶跃变化之前。
步骤振幅()= 0.4 -步长控制器的输出(植物输入)应用到模型中。这个值被添加到偏移值这实际植物输入步骤从0.51到0.91。控制器的输出输入(植物)是有限的范围(0.01 - 0.95)。