pidTuner

打开PID调谐的PID调谐器

语法

PidTuner(SYS,类型)
pidTuner (sys Cbase)
PidTuner(SYS)
pidTuner

描述

pidTuner (sys类型推出PID调谐器应用程序并设计类型的控制器类型适用于植物sys

pidTuner (sysCbase使用基线控制器启动PID调谐器Cbase这样您就可以在设计的控制器和基线控制器之间进行比较。如果Cbase是一个PIDPIDSTD.pid2要么PIDSTD2控制器对象,PID调谐器设计相同形式,类型和离散集成器公式的控制器Cbase

pidTuner (sys设计了一种并联型PI控制器。

pidTuner启动PID调谐器,默认设备为1,比例(P)控制器为1。

输入参数

sys

控制器设计的植物模型。sys可以是:

  • 任何SISO LTI系统(如党卫军特遣部队ZPK.,或FRD.)。

  • 任何系统识别工具箱™SISO线性模型(idtf.IDFRD.idgreyIdpoly.idproc,或中的难点)。

  • 连续或离散时间模型。

  • 稳定,不稳定或集成。但是,在PID控制下,您可能无法通过不稳定的极点稳定植物。

  • 一个包含任何类型的时间延迟的模型。然而,长期延迟的工厂可能无法在PID控制下实现足够的性能。

如果植物具有不稳定的极点,并且sys要么是:

  • 一个FRD.模型

  • 一个党卫军内部时间延迟不能转换为I/O延迟的模型

然后,您必须在工厂中指定不稳定的极点的数量。要在打开PID调谐器后执行此操作植物菜单中,选择进口.在“导入线性系统”对话框中,重新导入sys,在提示处指定不稳定极点的数目。

类型

控制器类型的控制器设计,指定为字符向量。这个词控制器类型指控制器动作中存在哪些术语。例如,PIDF控制器仅具有比例和积分的术语,而PIDF控制器包含比例,积分器和过滤的衍生术语。类型可以取得下面汇总的值。有关这些控制器类型的更详细信息,请参阅PID控制器类型

1-DOF控制器

  • “P”- 仅比例

  • '一世'- 仅限积分

  • 'pi'- 比例和积分

  • 'PD'- 比例和衍生

  • “PDF”- 在衍生项上的一阶滤波器成比例和衍生

  • “PID”-比例、积分和导数

  • “PIDF”- 在衍生项上的一阶滤波器比例,积分和衍生物

2-DOF控制器

  • “皮”- 2-DOF比例和积分

  • 'pd2'- 2-DOF比例和衍生物

  • 'pdf2'- 2-DOF比例导数和导数项上的一阶滤波器

  • “PID2”- 2-DOF比例,积分和导数

  • 'pidf2'- 2-DOF比例、积分和导数,在导数项上有一阶滤波器

有关一般二自由度PID控制器的更多信息,请参见二自由度PID控制器

具有固定权重的二自由度控制器

  • 'i-pd'- 2-DOF PID withb= 0,c= 0.

  • 'i-pdf'- 2-DOF PIDF与b= 0,c= 0.

  • “ID-P”- 2-DOF PID withb= 0,c= 1

  • “IDF-P”- 2-DOF PIDF与b= 0,c= 1

  • 'pi-d'- 2-DOF PID withb= 1,c= 0.

  • 'pi-df'- 2-DOF PIDF与b= 1,c= 0.

关于固定设定值权重的2-DOF PID控制器的详细信息,请参见PID控制器类型

控制器形式

当你使用类型在输入端,PID调谐器设计了一个并行的控制器。如果你想设计一个标准形式的控制器,请使用输入Cbase而不是类型,或选择标准来自形式菜单。有关平行和标准表单的更多信息,请参阅PIDPIDSTD.参考页面。

如果sys是一个采样时间的离散时间模型Ts,PID调谐器设计了离散时间PID控制器使用ForwardEuler离散集成器公式。设计具有不同离散集成器公式的控制器:

  • 使用输入参数Cbase而不是类型.PID调谐器从基线控制器读取控制器类型,表格和离散集成器公式Cbase

  • 在PID调谐器中,单击选项打开“控制器选项”对话框。从中选择离散积分器公式整体公式导数公式菜单。

有关离散集成商公式的更多信息,请参阅PIDPIDSTD.参考页面。

Cbase

一种表示基准控制器的动态系统,允许将所设计控制器的性能与控制器的性能进行比较Cbase

如果Cbase是一个PID要么PIDSTD.对象,PID调谐器还将其使用它来配置设计控制器的类型,表格和离散器公式。设计的控制器:

  • 是代表的类型Cbase

  • 是一个平行的控制器,如果Cbase是一个PID控制器对象。

  • 标准形式的控制器,如果Cbase是一个PIDSTD.控制器对象。

  • 是一个平行的2-DOF控制器,如果Cbase是一个pid2控制器对象。

  • 是标准形式的2-DOF控制器,如果Cbase是一个PIDSTD2控制器对象。

  • 有同一点Iformula达格拉姆值为Cbase.有关Iformula达格拉姆,请参阅PIDPIDSTD.参考页面。

如果Cbase是任何其他动态系统,PID调谐器设计了一个并行形式PI控制器。您可以更改控制器表单并使用键入形式类型启动PID Tuner后的菜单。

例子

并行形式控制器的交互式PID调谐

启动PID调谐器,为离散时间设备设计并行形式PIDF控制器:

Gc = zpk([],[-1 -1],1);Gd =汇集(Gc, 0.1);创建离散时间植物pidTuner(Gd,'pidf') %启动PID Tuner

基于积分器离散化方法的标准控制器交互式PID整定

设计一个标准形式的PIDF控制器背向后浮雕离散集成器公式:

Gc = zpk([],[-1 -1],1);Gd =汇集(Gc, 0.1);%创建离散时间工厂%创建基线控制器。Cbase = pidstd(1、2、3、4、Ts, 0.1,……'IFormula','BackwardEuler','DFormula','BackwardEuler') pidTuner(Gd,Cbase) %启动PID Tuner

PID调谐器设计了一个控制器Gd.具有相同的形式、类型和离散积分器公式的Cbase.为便于比较,可以显示的响应图Cbase与所设计控制器的响应图,单击显示基线复选框在PID调谐器。

提示

  • 如果类型要么Cbase指定一个自由度(1-DOF)PID控制器,然后pidTuner设计单位反馈回路控制器如图所示:

  • 如果类型要么Cbase指定一个二自由度(2-DOF) PID控制器,则pidTuner设计一个2-DOF控制器,如图所示:

  • PID Tuner的默认目标相位裕度为60度,并自动调整PID增益以平衡性能(响应时间)和鲁棒性(稳定裕度)。使用响应时间要么带宽阶段保证金滑块调整控制器的性能对您的要求。提高性能通常会降低稳健性,反之亦然。

  • 的响应图回复菜单,分析控制器的性能。

  • 如果您提供Cbase, 查看显示基线显示基线控制器的响应。

  • 有关使用PID调谐器的更详细信息,请参阅使用PID调谐器设计PID控制器

  • 有关实时编辑器中的交互式PID调优,请参阅调整PID控制器住编辑任务。这个任务让你交互式地设计一个PID控制器并自动生成MATLAB®为您的活动脚本编写代码。

算法

有关MathWorks的信息®PID整定算法,见PID优化算法

选择

您可以从MATLAB桌面打开PID调谐器应用程序标签。当你这样做时,使用植物菜单中指定您的工厂模型。

用于在命令行进行PID调整,使用Pidtune..这Pidtune.命令可以一次为多个工厂设计一个控制器。

有关实时编辑器中的交互式PID调优,请参阅调整PID控制器住编辑任务。这个任务让您交互式设计一个PID控制器,并自动生成MATLAB代码为您的生活脚本。

参考

Åström,K. J.和Hägglund,T.高级PID控制,研究三角公园,NC:仪器,系统和自动化协会,2006年。

在R2014B中介绍