主要内容

GetComponents.

从2-DOF PID控制器中提取SISO控制组件

描述

例子

[CX] = GetComponents(C2.looptype.的)分解2-DOF PID控制器C2.分为两个SISO控制组件。其中一个控制部件,C,为1-DOF PID控制器。另一方面,X,是一个SISO动态系统。什么时候CX在指定的循环结构中连接looptype.,得到的闭环系统等价于二自由度控制回路。

有关二自由度PID控制体系结构的更多信息,请参见两级自由度PID控制器

例子

全部收缩

使用每个馈电,反馈和过滤配置将2-DOF PID控制器分解为SISO控制组件。

首先,获得一个2-DOF PID控制器。对于这个例子,创建一个植物模型,并为它调整一个二自由度PID控制器。

G = tf(1,[1 0.5 0.1]);C2 = pidtune (G,'pidf2',1.5)
C2.=1S.你=K.P.(B.*r-y) + Ki --- (r-y) + Kd -------- (c*r-y) s Tf*s+1 with Kp = 1.12, Ki = 0.23, Kd = 1.3, Tf = 0.122, b = 0.664, c = 0.0136 Continuous-time 2-DOF PIDF controller in parallel form.

C2.是A.PID2.控制器对象,具有两个输入和一个输出。分解C2.使用馈电配置进入SISO控制部件。

[CFF,XFF] = GetComponents(C2,'馈送'的)
CFF = 1 S KP + Ki * --- + KD * ------- S TF * S + 1带KP = 1.12,ki = 0.23,KD = 1.3,TF = 0.122连续时间PIDF控制器并行形式。XFF = -10.898(S + 0.2838)------------------------------------

在显示屏上,此命令返回Siso PID控制器CFF作为一个pid目的。馈送补偿器X被归还为一个zpk目的。

分解C2.使用反馈配置。在这种情况下也是如此CFB.是A.pid控制器对象,以及反馈补偿器X是A.zpk模型。

[CFB,XFB] = GetComponents(C2,“反馈”);

分解C2.使用过滤器配置。同样,组件是SISOpid控制器和A.zpk表示预过滤器的模型。

[CFR,XFR] = GetComponents(C2,“过滤”);

输入参数

全部收缩

2-DOF PID控制器要分解,指定为aPID2.pidstd2控制器对象。

用于分解2-DOF控制器的循环结构,指定为'馈送'“反馈”, 或者“过滤”.这些对应于以下控制分解和架构:

  • '馈送'-C是传统的SISO PID控制器,其将误差信号作为其输入。X为前馈控制器,如下所示:

    如果C2.是连续时间,并行形式控制器,然后组件由以下给出:

    C S. 的) = K. P. + K. 一世 S. + K. D. S. T. F S. + 1 X S. 的) = B. - 1 的) K. P. + C - 1 的) K. D. S. T. F S. + 1

    下面的命令构造闭环系统R.y用于馈送配置。

    t = g *(c + x)*反馈(1,g * c);
  • “反馈”-C是传统的SISO PID控制器,其将误差信号作为其输入。X是来自的反馈控制器y如图所示:

    如果C2.是连续时间,并行形式控制器,然后组件由以下给出:

    C S. 的) = B. K. P. + K. 一世 S. + C K. D. S. T. F S. + 1 X S. 的) = 1 - B. 的) K. P. + 1 - C 的) K. D. S. T. F S. + 1

    下面的命令构造闭环系统R.y对于反馈配置。

    T = G * C *反馈(1 G * (C + X));
  • “过滤”-X是参考信号上的预滤器。C是一个传统的SISO PID控制器,它在滤波的参考和输出之间取得的差异,如图所示:

    如果C2.是连续时间,并行形式控制器,然后组件由以下给出:

    C S. 的) = K. P. + K. 一世 S. + K. D. S. T. F S. + 1 X S. 的) = B. K. P. T. F + C K. D. 的) S. 2 + B. K. P. + K. 一世 T. F 的) S. + K. 一世 K. P. T. F + K. D. 的) S. 2 + K. P. + K. 一世 T. F 的) S. + K. 一世

    下面的命令构造闭环系统R.y查看过滤器配置。

    T = X *反馈(G * C, 1);

上面所示的公式涉及连续时间,并联控制器。离散时间的标准形式控制器和控制器可以分解成类似的配置。这GetComponents.命令在所有二维PID控制器对象上工作。

输出参数

全部收缩

SISO PID控制器,返回ASpidpidstd控制器对象。形式C对应输入控制器的形式C2..例如,如果C2.是一个标准形式pidstd2控制器,然后C是A.pidstd目的。

精确的功能形式C取决于您使用的循环结构looptype.参数,如输入参数

SISO控制组件,指定为零极化增益(zpk) 模型。精确的功能形式X取决于您使用的循环结构looptype.参数,如输入参数

介绍了R2015b