发动机速度控制

本示例使用一个简单的发动机速度控制应用程序，如下图所示。控制系统由单个PID循环组成，必须调整PID控制器的收益以充分响应所需速度的步骤变化。具体来说，您希望回复在不到5秒钟的时间内解决，几乎没有或没有过冲。

使用以下引擎动力学的四阶模型。

加载rctexamples引擎博德（发动机）网格

指定可调元素

您需要调整四个PID增益以实现所需的性能。用一个可调夹对象以参数化PID控制器。

pid0 = tunablepid（“ speedcontroller”，，，，'pid'）

PID0 = Tunable continuous-time PID controller "SpeedController" with formula: 1 s Kp + Ki * --- + Kd * -------- s Tf*s+1 and tunable parameters Kp, Ki, Kd, Tf。键入“ PID（PID0）”以查看当前值和“ GET（PID0）”以查看所有属性。

构建反馈循环的可调模型

looptune调谐下图所示的通用SISO或MIMO反馈回路。此反馈回路对工厂和控制器之间的相互作用进行了建模。请注意，这是一个积极的反馈互连。

对于速度控制循环，植物 $$G$$是发动机型号和控制器 $$C$$由PID控制器和前滤器组成 $$F$$。

使用looptune，创建模型 $$G$$和 $$C$$。将名称分配给每个模型的输入和输出，以指定工厂和控制器之间的反馈路径。请注意控制器 $$C$$有两个输入：速度参考r和速度测量速度。

f = tf（10，[1 10]）;％前滤器g =发动机;G.InputName ='风门';G.Outputname ='速度';C0 = PID0 * [F，-1];c0.inputname = {'r'，，，，'速度'};c0.outputname ='风门';

这里，C0是广义状态空间模型（Genss）取决于可调的PID块PID0。

音调控制器参数

您现在可以使用looptune调整PID的收益受到简单的控制带宽要求。为了达到5秒的沉降时间，开环响应的增益交叉频率应约为1 rad/s。考虑到这个基本要求，looptune自动塑造开环响应，以提供积分动作，高频滚动和足够的稳定性边缘。请注意，您可以指定其他要求以进一步限制设计。例如，请参阅蒸馏柱的解耦控制器。

wc = 1;目标增益分频频率％[〜，c，〜，info] = looptune（g，c0，wc）;

最终：峰值增益= 0.892，迭代= 7实现目标增益值targetgain = 1。

最终值小于1，表明所需的带宽是通过足够的滚动和稳定性边缘实现的。looptune返回调谐控制器C。采用getBlockValue检索PID块的调谐值。

pidt = getBlockValue（c，“ speedcontroller”）

pidt = 1 s kp + ki * --- + kd * --------------------- s tf * s + 1 with kp = 0.000958，ki = 0.00288，kd = 0.00014，tf = 0.845名称：speedcontroller连续时间PIDF控制器并行形式。

验证结果

采用loopview验证设计并可视化循环塑形要求隐含地执行looptune。

CLF loopview（g，c，info）

接下来，以发动机速度绘制对步骤命令的闭环响应。调整的响应满足了要求。

t =连接（g，c，'r'，，，，'速度'）；％闭环转移功能从R到速度CLF步骤（T）