用PID调节器设计PID控制器

在“控制系统工具箱”™中,PID调谐器让您执行PID控制器的自动、交互式调优线性时不变模型

参阅有关使用PID调谐器调一个PID控制器在Simulink中阻万博1manbetx塞®模型中,看到介绍Simulink中基于模型的PID调优万博1manbetx(万博1manbetx仿真软件控制设计)。

PID调谐器概述

使用PID调谐器在单回路、单反馈控制结构的前馈路径上交互式地设计单输入单输出PID控制器。

PID调谐器自动设计一个控制器为您的工厂。您可以指定控制器类型(P、I、PI、PD、PDF、PID、PIDF)和表单(并行或标准)。

你也可以使用PID调谐器设计一种2-DOF PID控制器,用于本例的反馈配置:

PID调谐器可以设计2自由度的PID控制器,其中设定的权值可以是自由可调的参数。PID调谐器还可以设计控制器,其中的设定值的权重是固定在常见的控制配置,如I-PD和PI-D。

您可以使用各种响应图来分析设计,并交互式地调整设计以满足您的性能需求。

发射PID调谐器,可以使用pidTuner命令:

pidTuner (sys、类型)

在哪里sys是你想控制的工厂的线性模型吗类型是表示控制器类型设计。

另外,输入

pidTuner (sys Cbase)

在哪里Cbase是一个基线控制器,允许你比较设计的控制器的性能和性能Cbase

有关sysCbase,请参阅pidTuner参考页面。

请注意

你也可以打开PID调谐器从MATLAB®桌面,应用程序选项卡。当你这样做的时候,使用植物菜单PID调谐器指定您的工厂模型。

PID控制器类型

要选择控制器类型,请使用以下方法之一:

  • 在打开应用程序时指定类型- - -提供类型参数pidTuner打开时的命令PID调谐器。例如,pidTuner (G, PIDF2)打开PID调谐器初始设计是一个二阶PID控制器,在导数项上有一个滤波器。

  • 使用现有控制器对象指定类型-提供基线控制器Cbase参数pidTuner打开时的命令PID调谐器PID调谐器设计了与之相同类型的控制器Cbase。例如,假设C0是一个pid只具有比例和微分作用的控制器对象(PD控制器)。然后,C0 pidTuner (G)打开PID调谐器初始设计是一个PD控制器。

  • 在应用程序中指定控制器类型——在PID调谐器,可以使用类型菜单来更改控制器类型。

下表总结了可用的PID控制器类型。有关这些控制器类型的更多信息,请参见用于调优的PID控制器类型

1-DOF控制器

类型输入pidTuner 进入类型菜单 控制器操作
“P” P 比例只
“我” 积分只
“π” π 比例和积分
“PD” PD 比例和衍生品
“PDF” PDF 对导数项进行一阶滤波的比例导数
“PID” PID 比例积分和导数
“PIDF” PIDF 比例,积分,导数与一阶滤波器对导数项

二自由度控制器

PID调谐器可自动设计2自由度PID控制器类型,具有自由设定权值。下表总结了2-DOF控制器类型PID调谐器。有关二自由度PID控制器的详细信息,请参阅二自由度PID控制器

类型输入pidTuner 进入类型菜单 控制器操作
“皮” 二自由度比例积分
“PD2” PD2 二自由度比例和导数
“PDF2” PDF2 二阶比例导数与一阶滤波器对导数项的导数
“PID2” PID2 二自由度比例,积分和导数
“PIDF2” PIDF2 二自由度比例,积分,导数与一阶滤波器对导数项

二自由度控制器与固定的设定值权值

使用PID调谐器设计下表总结的固定设定值-权值控制器类型。有关这些控制器类型的更多信息,请参见用于调优的PID控制器类型

类型输入pidTuner 进入类型菜单 控制器操作
“I-PD” I-PD 二自由度PID与b= 0,c= 0
“I-PDF” I-PDF 二自由度PIDF与b= 0,c= 0
“ID-P” ID-P 二自由度PID与b= 0,c= 1
“IDF-P” IDF-P 二自由度PIDF与b= 0,c= 1
“πd的” πd的 二自由度PID与b= 1,c= 0
“PI-DF” PI-DF 二自由度PIDF与b= 1,c= 0

离散时间控制器类型

如果sys是带有采样时间的离散时间模型吗Ts,PID调谐器设计了一种离散时间pid控制器使用ForwardEuler离散积分公式。要设计具有不同离散积分器公式的控制器,请使用下列方法之一:

  • 提供一个离散时间的基线控制器Cbase转到launch命令pidTunerPID调谐器设计了一种具有相同离散积分公式的控制器Cbase

  • 发射后PID调谐器,点击选项打开控制器的选择对话框。选择离散积分器公式积分公式导数公式菜单。

有关离散积分器公式的更多信息,请参见pid,pid2,pidstd,pidstd2参考页面。

PID控制器形式

当你使用类型输入pidTuner,PID调谐器设计了一个并行控制器。要设计标准形式的控制器,请使用下列方法之一:

  • 提供一个标准形式的基线控制器Cbase转到launch命令pidTunerPID调谐器设计与的相同形式的控制器Cbase

  • 使用形式启动后更改控制器窗体的菜单PID调谐器

有关并行和标准控制器窗体的更多信息,请参见pid,pid2,pidstd,pidstd2参考页面。

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