设计PID控制器使用模拟I / O数据

本例使用：

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此示例示出了如何调整PID控制器植物不能被线性化。你用PID调节器识别工厂模型。然后调使用所识别的植物中的PID控制器。

本示例使用要求的Simscape™电气™软件降压转换器模型。

降压转换器型号

降压转换器将直流到直流。该机型采用了开关电源的30V直流电源转换成稳压直流电源。该转换器利用的MOSFET，而不是理想的开关，以确保导通电阻被正确地表示该设备的建模。从参考电压到测量的电压转换器响应包括MOSFET开关。PID设计需要从参考电压到所测量的电压的系统的线性模型。然而，由于开关，自动在零系统的线性化结果。在这个例子中，使用PID调节器，你确定使用模拟，而不是线性的系统的线性模型。

有关创建降压转换器模型的详细信息，请参阅降压转换器（电气的Simscape）。

open_system（'scdbuckconverter'）SIM（'scdbuckconverter'）

该模型被配置有切换15到在0.004秒25伏，这是从0.0025至0.005秒有源负载电流的参考电压。该控制器初始化过冲和缓慢沉降时间默认的收益和结果。

open_system（'scdbuckconverter /范围1'）open_system（'scdbuckconverter /范围2'）

模拟模型来生成I / O数据

要打开PID调节器，在反馈控制器子系统，打开PID控制器块对话框，然后点击调。PID调节器表明该模型不能线性化，并返回一个零系统。

PID调节器提供线性时失败的几个备选方案。在里面厂下拉列表中，您可以选择以下方法之一：

进口- 导入来自MATLAB的工作空间的线性模型。
重新线性闭环- 线性化模型在不同的模拟快照倍。
确定新厂- 确定使用测得的数据的装置模型。

在这个例子中，单击确定新厂打开植物鉴定工具。

要打开一个工具，模拟模型来收集数据，植物鉴定，对植物鉴定选项卡，单击获取I / O数据>模拟数据。

在模拟I / O数据选项卡，您可以模拟控制器看到的植物。暂时的软件：

从模型中移除PID控制器块。
注入其中PID块的输出曾经是一个信号。
测量得到的信号，其中输入到PID块曾经是。

该数据描述了由控制器观察到的植物的响应。该PID调节器使用该响应数据来估算的线性工厂模型。

配置输入信号为具有以下性质的步骤输入：

采样时间（ $\三角洲T$ ）= 5E-6 - 控制器的采样率。
偏移（）= 0.51 - 输出偏移值放在其中输出电压是15V附近，给出了工作点在其周围以调谐控制器的状态下的转换器。
发病时间（ $T _ {\三角洲}$ ）= 0.003 - 延迟，以允许足够的时间使转换器在施加步骤之前改变到达15V稳定状态。
阶跃幅度（）= 0.4 - 控制器输出（植物输入）的步长应用到模型。这个值被加到偏移值所以，从0.51％至0.91工厂实际输入的步骤。控制器输出（植物输入）被限制在范围[0.01 0.95]。

选择显示输入响应，显示偏移响应和显示标识数据。然后，单击运行仿真。该植物鉴定情节被更新。

红色曲线是偏移响应。偏移响应是植物响应的恒定输入 $ U_0 $ 。该响应表明，该模型具有一定的瞬变常数输入，特别是：

其中转换器达到15V稳定状态下的[0 0.001]第二范围。回想一下，这个信号是控制误差信号，因此在达到稳定状态下降到零。
的[0.0025 0.004]其中，而参考电压被保持在15V所施加的转换器反作用于当前负载第二范围。
所述0.004秒点处基准电压信号从15V改变为25V产生了较大的控制误差信号。
的[0.005 0.006]第二范围，其中转换器反作用于电流负载被移除。

蓝色曲线显示了一个包含从初始瞬变的贡献的完整植物响应（对于次<0.001秒显著），则响应于所述循环电流负载（持续时间0.0025〜0.005秒）时，参考电压变化（0.004秒）时，并响应于该步骤测试信号（施加在时间0.003秒）。与此相反，红色曲线是只在初始瞬变，参考电压步骤，和环状电流负载的响应。

绿色曲线是将用于植物的识别数据。该曲线是在响应的变化归因于步骤测试信号，该信号和红色（偏移响应）曲线考虑到负反馈标志的蓝色（输入响应）之间的差。

要使用测量数据来识别工厂模型，单击应用。然后，返回到植物识别，请点击关。