用PID调谐器设计PID控制器
在控制系统工具箱™中,PID调谐器让您执行自动,交互式PID控制器的工厂表示的整定线性时不变模型.
有关使用PID调谐器调优PID控制器块在Simulink中®模型中,看到Simulink中基于模型的PID整定介绍(Simulink控制设计).
PID调谐器概述
使用PID调谐器在单回路负反馈控制组态下交互式地设计了一种SISO PID控制器。
PID调谐器自动为您的工厂设计控制器。您可以指定控制器类型(P, I, PI, PD, PDF, PID, PIDF)和形式(并行或标准)。
你也可以使用PID调谐器设计2-DOF PID控制器,反馈配置如下图所示:
PID调谐器可以设计二自由度PID控制器,其中设定值权值可以是自由的可调参数。PID调谐器也可以设计在常见控制配置中固定设定值权重的控制器,如I-PD和PI-D。
您可以使用各种响应图来分析设计,并交互式地调整设计以满足您的性能需求。
发射PID调谐器,使用pidTuner
命令:
pidTuner (sys、类型)
在哪里sys
你想控制的工厂是线性模型吗类型
Is表示控制器类型设计。
另外,输入
pidTuner (sys Cbase)
在哪里Cbase
是一个基准控制器,允许您比较性能的设计控制器的性能Cbase
.
欲了解更多有关sys
而且Cbase
,请参阅pidTuner
参考页面。
请注意
你也可以打开PID调谐器来自MATLAB®桌面,在应用程序选项卡。当您这样做时,使用植物菜单PID调谐器指定您的植物模型。
PID控制器类型
要选择控制器类型,可以使用以下方法之一:
打开应用程序时指定类型-提供
类型
的参数pidTuner
命令,当你打开PID调谐器.例如,pidTuner (G, PIDF2)
打开PID调谐器初始设计为2-DOF PID控制器,在导数项上带有滤波器。使用已存在的控制器对象指定类型—提供基线控制器
Cbase
的参数pidTuner
命令,当你打开PID调谐器.PID调谐器设计相同类型的控制器Cbase
.例如,假设C0
是一个pid
只具有比例和导数动作的控制器对象(PD控制器)。然后,C0 pidTuner (G)
打开PID调谐器初始设计是PD控制器。在应用程序中指定控制器类型——在PID调谐器,使用类型菜单更改控制器类型。
下表总结了可用的PID控制器类型。有关这些控制器类型的详细信息,请参见PID控制器整定类型.
1-DOF控制器
类型 输入pidTuner |
进入类型菜单 | 控制器操作 |
---|---|---|
“P” |
P |
比例只 |
“我” |
我 |
积分只 |
“π” |
π |
比例积分 |
“PD” |
PD |
比例与导数 |
“PDF” |
PDF |
导数项上带有一阶滤波器的比例导数 |
“PID” |
PID |
比例,积分和导数 |
“PIDF” |
PIDF |
比例,积分,导数与一阶滤波器的导数项 |
二自由度控制器
PID调谐器可自动设计具有自由设定值权值的二自由度PID控制器类型。下表总结了2-DOF控制器类型PID调谐器.有关2-DOF PID控制器的更多信息,请参见二自由度PID控制器.
类型 输入pidTuner |
进入类型菜单 | 控制器操作 |
---|---|---|
“皮” |
皮 |
二自由度比例积分 |
“PD2” |
PD2 |
2-DOF比例和导数 |
“PDF2” |
PDF2 |
导数项上带有一阶滤波器的二自由度比例导数 |
“PID2” |
PID2 |
2-DOF比例,积分和导数 |
“PIDF2” |
PIDF2 |
2-DOF比例,积分,导数与一阶滤波器的导数项 |
具有固定设定值权值的2自由度控制器
使用PID调谐器设计下表总结的固定设定值权重控制器类型。有关这些控制器类型的详细信息,请参见PID控制器整定类型.
类型 输入pidTuner |
进入类型菜单 | 控制器操作 |
---|---|---|
“I-PD” |
I-PD |
2-DOF PID withb= 0,c= 0 |
“I-PDF” |
I-PDF |
2-DOF PIDF与b= 0,c= 0 |
“ID-P” |
ID-P |
2-DOF PID withb= 0,c= 1 |
“IDF-P” |
IDF-P |
2-DOF PIDF与b= 0,c= 1 |
“πd的” |
πd的 |
2-DOF PID withb= 1,c= 0 |
“PI-DF” |
PI-DF |
2-DOF PIDF与b= 1,c= 0 |
离散时间控制器类型
如果sys
离散时间模型是否具有采样时间Ts
,PID调谐器设计一个离散时间pid
控制器使用ForwardEuler
离散积分公式。要设计具有不同离散积分器公式的控制器,可以使用以下方法之一:
提供一个离散基线控制器
Cbase
发射命令pidTuner
.PID调谐器设计一个控制器,该控制器具有相同的离散积分器公式Cbase
.发射后PID调谐器,点击选项打开控制器的选择对话框。中选择离散积分器公式积分公式而且导数公式菜单。
PID控制器表单
当你使用类型
输入pidTuner
,PID调谐器设计一个并行形式的控制器。要以标准形式设计控制器,可以使用以下方法之一:
提供标准形式的基线控制器
Cbase
发射命令pidTuner
.PID调谐器设计具有相同形式的控制器Cbase
.使用形式启动后更改控制器形式的菜单PID调谐器.