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指定PI-D和I-PD控制器

PI-D和I-PD控制器用于减轻参考信号变化对控制信号的影响。这些控制器是2DOF PID控制器的变体。

并联型二自由度PID控制器的通式为:

u ＝ P （ b r − y ） + 我 1 年代 （ r − y ） + D N 1 + N 1 年代 （ c r − y ） ．

在这里,r和y分别为参考输入和测量输出。u是控制器的输出，也叫控制信号．P，我,D分别指定比例、积分和导数增益。N指定导数滤波器系数。b和c分别为比例分量和导数分量指定设定值权重。对于1DOF PID控制器，b和c都等于1。

如果r是非光滑或不连续的，导数和比例分量可以贡献大的尖峰或偏移u，这可能是不可行的。例如，阶跃输入可以导致一个大的尖峰u因为导数分量。对于电机执行器来说，如此强烈的控制信号可能会损坏电机。

减轻…的影响r在u,设置b或c或者两者都是，趋近于0。使用以下基于设定值权重的表格之一:

  • πd的(b＝ １和c= 0) -衍生组件不会直接传播r来u，而比例分量则是。但影响较大的导数分量被抑制。也被称为the输出控制器导数．

    该控制器形式的通式为:

    u ＝ P （ r − y ） + 我 1 年代 （ r − y ） − D N 1 + N 1 年代 y ．

  • I-PD (b= 0和c= 0) -比例分量和导数分量不会直接传播r来u．

    该控制器形式的通式为:

    u ＝ − P y + 我 1 年代 （ r − y ） − D N 1 + N 1 年代 y ．

下图显示了u不同的PID形式的步骤参考。当参考从0变为1时，1DOF PID控制器会产生一个大的尖峰。PI-D形式导致较小的跳跃。相比之下，I-PD表单对的变化反应不大r．

你可以调整P，我，D,NPI-D或I-PD控制器的系数，以实现所需的干扰抑制和参考跟踪。

使用PID控制器(2DOF)块指定PI-D和I-PD控制器

指定PI-D或I-PD控制器PID控制器(2DOF)或离散PID控制器(2DOF)方块，打开方块对话框。在控制器菜单中,选择PID．

  • 对于PI-D控制器，输入1在设定值权值(b)盒子,0在设定值权值(c)盒子。

  • 对于I-PD控制器，输入0在设定值权值(b)盒子,0在设定值权值(c)盒子。

对于演示PI-D和I-PD控制器表单的示例，输入ex_scd_pid2dof_setpoint_based_controllers．这将打开一个模型，比较1DOF PID、PI-D和I-PD控制器的性能。

PI-D和I-PD控制器的自动调谐

你可以用PID调谐器自动调整PI-D和I-PD控制器，同时保持固定b和c值。这样做:

  1. 在模型中，打开块。在块对话框中控制器菜单中,选择PID．

  2. 点击调优．PID调谐器打开。

  3. 在PID调谐器，在…类型菜单中,选择PI-DF或I-PDF．PID调谐器重新调整控制器增益，固定b= 1 andcPI-D = 0b= 0和cI-PD = 0。

您现在可以分析系统响应，如PID调谐器的设计分析．

另请参阅

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