模型描述

这个例子展示了如何调节使用具有设定点的加权二度的自由度PID控制的电动马达的速度。我们在Simulink®中使用PID控制器（2DOF）嵌段如下所示。万博1manbetx

图1:万博1manbetxSimulink模型采用双自由度PID控制直流电机。

要打开这个型号，类型sldemo_pid2dof在MATLAB®终端。

电机为电枢控制直流电机。输入电压控制电机的轴速。电机的方框图如图所示图2。电机承受负载转矩(0 - 5海里)。

图2:电动机的框图。

二自由度PID控制

与此相反的PID控制器块，将PID控制器（2DOF）块提供自由一个额外的自由度，以允许用户在其穿过比例作用信道和微分作用信道权重的设定点。见PID控制器（2DOF）帮助页面或类型医生(PID控制器2自由度)在MATLAB终端中了解更多细节。模型中PID控制器(2DOF)的原理图如下图所示。

图3：下掩蔽视图将PID控制器（2DOF）的。

如图3所示，比例动作所看到的误差信号为

微分作用得到的信号是

积分作用得到的信号是

一般来说，设定权重c被选择为0是为了防止在设定值发生变化时出现不希望出现的瞬变，这种效应称为导数踢。的定位点b影响控制器的超调性能。一般来说,一个小b价值减少超调。然而,小b值还会导致对设定值更改的响应变慢。有关选择正确设定值的详细信息，请参阅参考[1]。

当和，两个自由度的PID控制器的行为与经典的PID控制器相同。

模拟与b= 1和c= 1

当和，两个自由度的PID控制器的行为与经典的PID控制器相同。模型的控制信号、设定值信号、闭环响应如图4所示。

图4：控制信号，设定值与测量输出。

图4清楚地显示了控制信号中的峰值，这是由对设定值变化的积极的比例和导数响应引起的。修改b和c重量可以使这种反应不那么具有攻击性，如下所示。

模拟与b= 0和c= 0

在这种情况下，两个自由度的PID控制器被称为I-PD，其中只有I动作作用于经典的误差信号，而PD动作只作用于测量的输出。

图5:控制信号，设定值与测量输出。

仿真结果清楚地表明，由于设定值的突然变化，控制信号中不存在大的瞬态。

有关如何实现的更多信息，请参见参考[1]b和c是选择。

摘要

Simulink中的PID控制器(2DOF)块支持两个自由度的PID控万博1manbetx制。万博1manbetx该模块可用于跟踪复杂的设定值曲线，调节设定值的突然变化对控制信号瞬态的影响。Simulink®Control 万博1manbetxDesign™的PID调谐器可用于自动调整所有增益(P, I, D, N，b,c）将PID控制器（2DOF）嵌段的。

参考