tunablePID

可调谐PID控制器

句法

BLK = tunablePID(名称,类型)
BLK = tunablePID(名称,类型,Ts)的
BLK = tunablePID(姓名,SYS)

描述

模型对象;用于创建一个度的自由度可调谐PID控制器。tunablePID让你参数化的可调谐SISO PID控制器参数的研究或用于与调谐命令,如自动调谐systunelooptune或鲁棒控制工具箱™命令,hinfstruct

tunablePID是家庭参数的一部分控制设计模块。其他参数控制设计模块包括:tunableGaintunableSStunableTF

施工

BLK= tunablePID(名称类型创建一个度的自由度连续时间PID控制器:

b ķ = ķ p + ķ 一世 小号 + ķ d 小号 1 + Ť F 小号

与可调参数KPKDTF。该类型参数由一些这些值中的固定到零设置控制器类型(见输入参数)。

BLK= tunablePID(名称类型TS创建具有采样时间离散时间PID控制器TS

b ķ = ķ p + ķ 一世 一世 F ž + ķ d Ť F + d F ž

哪里如果ž)和DFž)是积分项和微分项的离散积分公式,分别。的值IFormulaDFormula属性中设置的离散式积分器(见属性)。

BLK= tunablePID(名称SYS使用动态系统模型,SYS,设置采样时间,TS和参数的初始值KPKDTF

输入参数

名称

PID控制器名称,指定为字符载体如'C'要么'PI1'。(看到属性。)

类型

控制器类型,指定为下表中的值之一。指定一个控制器类型修复多达三个PID控制器参数。

对于价值类型 控制器类型 对PID参数
'P' 只有比例 KD被固定到零;TF固定为1;KP免费
'PI' 比例积分 KD被固定到零;TF固定为1;KP免费
'PD' 比例 - 微分与微分作用一阶滤波器 被固定到零;KPKDTF免费
'PID' 比例 - 积分 - 导数与微分作用一阶滤波器 KPKDTF免费

TS

采样时间,指定为标量。

SYS

动态系统模型表示的PID控制器。

属性

KP,文来看,KD,TF

PID增益的参数化KPKD和滤波时间常数TF可调谐PID控制器的BLK

以下领域blk.Kpblk.Kiblk.Kdblk.Tf你在使用的时候调BLK使用调谐命令如systune

领域 描述
该参数的当前值。
自由

逻辑值确定参数是否是固定的或可调谐的。例如,

  • 如果blk.Kp.Free = 1, 然后blk.Kp.Value是可调的。

  • 如果blk.Kp.Free = 0, 然后blk.Kp.Value是固定的。

最低限度

该参数的最小值。此属性放置一个下界参数的调整值。例如,设置blk.Kp.Minimum = 0确保KP依然乐观。

blk.Tf.Minimum必须始终是积极的。

最大值 该参数的最大值。此属性添加了一个上限对参数的调整值。例如,设置blk.Tf.Maximum = 100确保滤波器的时间常数不超过100。

blk.Kpblk.Kiblk.Kdblk.Tfparam.Continuous对象。有关这些属性的一般信息param.Continuous对象,见param.Continuous对象引用页面。

IFormula,DFormula

离散积分公式如果ž)和DFž)为积分项和微分项,分别指定为下表中的值之一。

IF(z)或DF(z)的式
'ForwardEuler'

Ť 小号 ž - 1

'BackwardEuler'

Ť 小号 ž ž - 1

“梯形”

Ť 小号 2 ž + 1 ž - 1

默认:'ForwardEuler'

TS

采样时间。对于连续时间模型,TS = 0。对于离散时间模型,TS是表示采样周期的正标量。该值在由指定为单位表示TIMEUNIT模型的属性。未指定采样时间(TS = -1)不支持PID块。万博1manbetx

更改此属性不离散或重新采样模式。

默认:0(连续时间)

TIMEUNIT

单位为时间变量,采样时间TS和模型中的任何时间延迟,指定为下列值之一:

  • “纳秒”

  • “微秒”

  • “毫秒”

  • “秒”

  • '分钟'

  • '小时'

  • '天'

  • “周”

  • “月”

  • '年份'

更改此属性对其他性能没有影响,因此改变了整个系统的行为。用chgTimeUnit时间单位之间的转换,而无需修改系统行为。

默认:“秒”

InputName

输入的频道名称,指定为字符向量。使用此属性来命名控制器模型的输入通道。例如,指定名称错误到控制器模型的输入C如下。

C.InputName ='错误';

您可以使用速记符号ü指代InputName属性。例如,C.u相当于C.InputName

输入频道名称有多种用途,包括:

  • 模型显示和图形上确定信道

  • 互连模型时指定的连接点

默认:空的特征向量,“”

InputUnit

输入信道单元,指定为字符向量。使用此属性来跟踪输入信号的单位。例如,分配的浓度单位摩尔/立方公尺到控制器模型的输入C如下。

C.InputUnit =“摩尔/立方公尺”;

InputUnit对系统行为没有影响。

默认:空的特征向量,“”

InputGroup

输入信道组。不需要对PID控制器型号此属性。

默认:结构没有场

OutputName

输出信道名称,指定为字符向量。使用此属性来命名控制器模型的输出通道。例如,指定名称控制到控制器模型的输出C如下。

C.OutputName ='控制';

您可以使用速记符号ÿ指代OutputName属性。例如,C.y相当于C.OutputName

输入频道名称有多种用途,包括:

  • 模型显示和图形上确定信道

  • 互连模型时指定的连接点

默认:空的特征向量,“”

OutputUnit

输出信道单元,指定为字符向量。使用此属性来跟踪输出信号的单位。例如,分配单元伏特到控制器模型的输出C如下。

C.OutputUnit =“伏”;

OutputUnit对系统行为没有影响。

默认:空的特征向量,“”

OutputGroup

输出信道组。不需要对PID控制器型号此属性。

默认:结构没有场

名称

系统名称,指定为特征向量。例如,'system_1'

默认:“”

笔记

要在系统,存储为一个字符串或字符向量单元阵列相关联的任何文本。该属性存储数据为准键入你提供。举例来说,如果SYS1系统2是动态的系统模型,你可以设置自己的笔记属性如下:

sys1.Notes =“SYS1有一个字符串。”;sys2.Notes =“SYS2具有字符向量”。;sys1.Notes sys2.Notes
ANS = “SYS1有一个字符串”。ANS =“SYS2具有字符向量”。

默认:[0×1串]

用户数据

要与系统关联的任何类型的数据,指定为任何MATLAB®数据类型。

默认:[]

例子

可调控制器,带有一个固定的参数

创建一个可调谐PD控制器。然后,初始化参数值,并固定滤波器时间常数。

BLK = tunablePID('pdblock''PD');blk.Kp.Value = 4;%初始化的Kp至4blk.Kd.Value = 0.7;%初始化的Kd至0.7blk.Tf.Value = 0.01;%参数TF设定为0.01blk.Tf.Free = FALSE;%修复参数TF为这个值BLK
BLK =参数连续时间PID控制器 “pdblock” 与式:■的Kp +的Kd * -------- TF * S + 1和可调参数的Kp,的Kd。键入“PID(BLK)”以查看当前值和“获取(BLK)”中看到所有属性。

控制器初始化的动态系统模型

创建可调谐离散时间PI控制器。用一个PID对象初始化参数和其它性质。

C = PID(5,2.2,'TS',0.1%,'IFormula''BackwardEuler');BLK = tunablePID('piblock',C)
BLK =参数离散时间PID控制器 “piblock” 与式:TS * Z的Kp +的Ki * ------ Z-1和可调参数的Kp,Ki值。键入“PID(BLK)”以查看当前值和“获取(BLK)”中看到所有属性。

BLK取属性的值,如TSIFormulaC

控制器,命名输入和输出

创建可调谐PID控制器,并且将名称指定给所述输入和输出。

BLK = tunablePID( 'pidblock', 'PID')blk.InputName = { '错误'}%分配输入名称blk.OutputName = { '控制'}%分配输出名

提示

  • 可以通过固定或释放的任何参数修改PID结构KPKDTF。例如,blk.Tf.Free = FALSE修复TF其目前的价值。

  • 要转换tunablePID参数模型的数值(nontunable)模型对象,使用模型命令,如PIDpidstdTF, 要么SS。您还可以使用的getValue以获得可调谐模型的当前值。

兼容性注意事项

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行为R2016a改变

介绍了在R2016a