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系统辨识的PID控制gydF4y2Ba

植物鉴别gydF4y2Ba

在许多情况下,一个系统的动态表示你想要控制不是现成的。这个问题的一个解决方案是使用识别技术获得的动力学模型。系统由可衡量的兴奋信号收集和相应的响应系统的采样率。由此产生的输入-输出数据用于获得一个模型系统的传递函数和状态空间模型等。这个过程称为gydF4y2Ba系统识别gydF4y2Ba或gydF4y2Ba估计gydF4y2Ba。系统辨识的目的是选择一个模型,收益率之间最佳匹配的特定输入和测量系统响应模型的响应相同的输入。gydF4y2Ba

如果你有一个仿真软件万博1manbetxgydF4y2Ba®gydF4y2Ba控制系统的模型,可以模拟输入/输出数据而不是测量。估计的过程是相同的。一些已知的模拟励磁系统响应,估计和动态模型基于生成的模拟输入/输出数据。gydF4y2Ba

你是否使用测量或模拟数据估计,一旦发现合适的植物模型,你对工厂控制目标基于知识系统的预期行为的植物模型表示。然后设计一个反馈控制器来满足这些目标。gydF4y2Ba

如果你有系统辨识工具箱™软件,您可以使用gydF4y2BaPID调谐器gydF4y2Ba植物鉴别和控制器设计在一个接口。可以导入输入/输出数据,并使用它来识别一个或多个工厂模型。或者,你可以获得从一个仿真软件模拟输入/输出数据模型,使用它来确定一个或多个工厂模型。万博1manbetx然后你可以设计和验证PID控制器使用这些植物。gydF4y2BaPID调谐器gydF4y2Ba还允许您直接进口植物模型,比如你有获得一个独立的识别任务。gydF4y2Ba

系统识别的概述,请参阅gydF4y2Ba关于系统辨识gydF4y2Ba(系统辨识工具箱)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

线性近似的非线性PID控制系统gydF4y2Ba

许多系统的动力行为可以充分描述线性系统的输入和输出之间的关系。即使成为非线性行为在某些操作制度,经常有政权的系统动力学是线性的。例如,运算放大器的行为或lift-vs-force动态空气动力学的身体可以被描述为线性模型,在一定的操作范围有限的输入。对于这样一个系统,您可以执行一个实验(或模拟)激发行为的系统只有在其线性范围和收集输入/输出数据。然后您可以使用这些数据来估计一个线性植物模型,线性模型和设计PID控制器。gydF4y2Ba

在其他情况下,非线性的影响很小。在这种情况下,一个线性模型可以提供一个好的近似,这种非线性偏差被视为干扰。这种近似严重依赖输入概要,激励信号的振幅和频率的内容。gydF4y2Ba

通常线性模型描述系统的响应的偏差从一些平衡点,由于小扰动输入。考虑一个非线性系统,它的输出,gydF4y2BaygydF4y2Ba(gydF4y2BatgydF4y2Ba),遵循规定的轨迹在回应一个已知的输入,gydF4y2BaugydF4y2Ba(gydF4y2BatgydF4y2Ba)。动态描述gydF4y2BadxgydF4y2Ba(gydF4y2BatgydF4y2Ba) /gydF4y2BadtgydF4y2Ba=gydF4y2BafgydF4y2Ba(gydF4y2BaxgydF4y2Ba,gydF4y2BaugydF4y2Ba),gydF4y2BaygydF4y2Ba=gydF4y2BaggydF4y2Ba(gydF4y2BaxgydF4y2Ba,gydF4y2BaugydF4y2Ba)gydF4y2Ba。在这里,gydF4y2BaxgydF4y2Ba是一个向量的内部系统的状态,然后呢gydF4y2BaygydF4y2Ba是输出变量的向量。的函数gydF4y2BafgydF4y2Ba和gydF4y2BaggydF4y2Ba,可非线性系统的数学描述和测量动态。假设当系统处于平衡状态,一个小扰动输入,gydF4y2BaΔugydF4y2Ba,导致一个小扰动在输出中,gydF4y2BaΔygydF4y2Ba:gydF4y2Ba

ΔgydF4y2Ba xgydF4y2Ba ˙gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba fgydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba xgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba fgydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba ugydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba ugydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba ygydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba xgydF4y2Ba +gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba ugydF4y2Ba ΔgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

例如,考虑下面的仿真软件的系统框图:万博1manbetxgydF4y2Ba

disturbance-free环境中操作时,名义价值输入50 2000年价值不断植物沿着它的轨迹。任何干扰会导致植物偏离这个值。PID控制器的任务是添加一个小的输入信号校正系统又回到其标称值在合理的时间内。PID控制器只需要工作在线性偏差动力学即使实际植物本身可能是非线性的。因此,您可以实现有效控制非线性系统在某些制度设计PID控制器的线性近似系统平衡条件。gydF4y2Ba

线性过程模型gydF4y2Ba

一个常见的用例是设计PID控制器的稳态操作制造植物。在这些植物中,模型与一个可测量的输入变量对输出量的影响通常需要的形式输出。整个系统可能是MIMO在自然界,但实验或仿真进行的方式可以测量一个输入变量的增量效应在选定的输出。数据会很吵,但由于期望只占主导地位的动态控制,低阶植物模型通常就足够了。这样的代理是通过收集或模拟输入输出数据和推导过程模型(低阶传递函数未知的延迟)。激励信号产生数据通常可以是一个简单的撞在选定的输入变量的值。gydF4y2Ba

先进的系统识别任务gydF4y2Ba

在gydF4y2BaPID调谐器gydF4y2Ba,你只能识别单输入、单输出,连续时间模型。此外,gydF4y2BaPID调谐器gydF4y2Ba不能执行以下系统识别任务:gydF4y2Ba

  • 确定转移函数的任意数量的极点和零点。(gydF4y2BaPID调谐器gydF4y2Ba可以识别传输函数三个波兰人和一个零,加上一个积分器和时间延迟。gydF4y2BaPID调谐器gydF4y2Ba状态空间模型能够识别任意顺序)。gydF4y2Ba

  • 估计的干扰分量模型,可用于从噪声中分离测量动态动力学。gydF4y2Ba

  • 验证评估通过比较植物响应与一个独立的数据集。gydF4y2Ba

  • 执行残留分析。gydF4y2Ba

如果你需要这些增强的识别功能,将数据导入gydF4y2Ba系统识别gydF4y2Ba应用程序(gydF4y2Ba系统识别gydF4y2Ba(系统辨识工具箱)gydF4y2Ba)。使用gydF4y2Ba系统识别gydF4y2Ba应用程序执行模型识别和导出识别模型,以MATLABgydF4y2Ba®gydF4y2Ba工作区。然后确定模型导入gydF4y2BaPID调谐器gydF4y2BaPID控制器的设计。gydF4y2Ba

关于系统辨识工具的更多信息,请参阅gydF4y2Ba使用系统辨识程序识别线性模型gydF4y2Ba(系统辨识工具箱)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

另请参阅gydF4y2Ba

(系统辨识工具箱)gydF4y2Ba

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