PID调谐器的介绍

PID调谐器提供了用于Simulink®的PID控制器块快速和广泛适用的单回路PID整定方法。万博1manbetx使用这种方法，可以调整PID控制器参数以实现坚固的设计具有期望的响应时间。

典型的设计工作流PID调谐器涉及以下工作:

（1）启动PID调谐器。启动时，软件自动从Simulink模型中计算出一个线性对象模型，并设计一个初始控制器。万博1manbetx

（2）调谐控制器在PID调谐器在两种设计模式下手动调整设计标准。调谐器计算PID参数，使系统稳定。

(3)将设计的控制器参数导出回PID控制器模块，在Simulink中验证控制器性能。万博1manbetx

打开模型

打开发动机速度控制模型与PID控制器块，并花了一些时间来探索它。

open_system（“scdspeedctrlpidblock”)

设计概述

在这个例子中，将设计的发动机速度控制环中的PI控制器。该设计的目的是跟踪从Simulink的步骤块的参考信号万博1manbetxscdspeedctrlpidblock /速度参考。设计要求如下:

在本例中，稳定了反馈环，通过设计PI控制器达到很好的参考跟踪性能scdspeedctrl / PID控制器在里面PID调谐器。

开放的PID调谐器

启动PID调谐器，双击PID控制器块，打开它的块对话框。在主要选项卡上,单击调优。

最初的PID设计

当PID调谐器启动时，软件通过控制器看到一个线性的工厂模型。该软件自动识别植物的输入和输出，并使用线性化的当前工作点。该工厂可以任意顺序，可以有时间延迟。

的PID调谐器计算初始PI控制器以实现性能和鲁棒性之间的合理权衡。默认情况下，步进参考跟踪性能显示在图中。

下图显示了PID调谐器初始设计对话框:

显示PID参数

点击显示参数查看控制器参数P和I，以及一组性能和鲁棒性测量。在本例中，初始PI控制器设计给出了2秒的设置时间，满足要求。

在PID调谐器中调整PID设计

参考跟踪响应的超调约为7.5%。由于在达到设定时间限制之前我们还有一些空间，你可以通过增加响应时间来减少超调。将响应时间滑块向左移动以增加闭环响应时间。请注意，当您调整响应时间时，响应图和控制器参数以及性能度量都会更新。

下图显示了一个经过调整的PID设计，超调为零，设置时间为4秒。所设计的控制器有效地成为一个完整的控制器。

完整的PID设计与性能权衡

为了实现零超调，同时减少低于2秒的稳定时间，你需要采取两个滑块的优势。你需要控制响应速度更快，减少沉淀时间，提高了耐用性，减少超调。例如，可以从3.4到1.5秒减少响应时间，提高的鲁棒性，从0.6至0.72。

下图显示了这些设置后的闭环响应:

写优化的参数，以PID控制器模块

当你对控制器在线性对象模型上的性能满意后，你可以在非线性模型上测试设计。为此，单击更新块在里面PID调谐器。这个动作将参数写回Simulink模型中的PID控制器块。万博1manbetx

下图显示了更新PID控制器块对话框：

完成了设计

如下图所示的闭环系统的响应：

响应表明，新的控制器满足所有的设计要求。

您还可以使用控制系统设计对PID控制器块进行设计，当PID控制器块属于多回路时进行设计任务。看这个例子单回路反馈/预滤波器补偿器设计。

bdclose (“scdspeedctrlpidblock”)