pidTuner

Откройте PID Tuner для настройки ПИДа

Синтаксис

pidTuner(sys,type) pidTuner(sys,Cbase) pidTuner(sys) pidTuner

Описание

pidTuner(sys,type) запускает приложение PID Tuner и разрабатывает контроллер типа type для объекта sys.

pidTuner(sys,Cbase) PID Tuner запусков с базовым контроллером Cbase так, чтобы можно было сравнить производительность между разработанным контроллером и базовым контроллером. Если Cbase является pid, pidstd, pid2 или контроллер pidstd2 объект, PID Tuner разрабатывает контроллер той же формы, введите, и дискретные формулы интегратора как Cbase.

pidTuner(sys) разрабатывает контроллер PI параллельной формы.

pidTuner запуски PID Tuner с объектом по умолчанию 1 и пропорциональным (P) контроллером 1 года.

Входные параметры

sys

Модель объекта управления для проектирования контроллера. sys может быть:

Любая система LTI SISO (такая как ss, tf, zpk или frd).
Любой System Identification Toolbox™ SISO линейная модель (idtf, idfrd, idgrey, idpoly, idproc или idss).
Непрерывное - или модель дискретного времени.
Стабильный, нестабильный, или интеграция. Однако вы не можете смочь стабилизировать объект с нестабильными полюсами под управлением ПИДом.
Модель, которая включает любой тип задержки. Объект с долговременными задержками, однако, не может достигнуть соответствующей производительности под управлением ПИДом.

Если объект имеет нестабильные полюса, и sys также:

Модель frd
Модель ss с внутренними задержками, которые не могут быть преобразованы в задержки ввода-вывода

затем необходимо задать количество нестабильных полюсов на объекте. Для этого, после вводного PID Tuner, в меню Plant, выбирают Import. В диалоговом окне Import Linear System повторно импортируйте sys, задав количество нестабильных полюсов, где запрошено.

type

Тип контроллера контроллера, чтобы разработать, заданный как вектор символов. Термин controller type относится, к которому условия присутствуют в действии контроллера. Например, у контроллера PI есть только пропорциональное и интегральный термин, в то время как контроллер PIDF содержит пропорциональный, интегратор, и отфильтровал производные условия. type может принять значения, полученные в итоге ниже. Для более подробной информации об этих типах контроллера смотрите Типы ПИД-регулятора для Настройки

Контроллеры 1-DOF

P Пропорциональный только
i Интеграл только
\Pi Пропорциональный и интеграл
'PD' — Пропорциональный и производный
'PDF' — Пропорциональный и производный с фильтром первого порядка на производном термине
'PID' — Пропорциональный, интеграл и производная
'PIDF' — Пропорциональный, интеграл и производная с фильтром первого порядка на производном термине

Контроллеры 2-DOF

'PI2' пропорциональный — 2-DOF и интеграл
'PD2' — 2-DOF, пропорциональный и производный
'PDF2' — 2-DOF, пропорциональный и производный с фильтром первого порядка на производном термине
'PID2' пропорциональный — 2-DOF, интеграл и производная
'PIDF2' пропорциональный — 2-DOF, интеграл и производная с фильтром первого порядка на производном термине

Для получения дополнительной информации о ПИД-регуляторах 2-DOF обычно, см. Два ПИД-регулятора Степени свободы.

Контроллеры 2-DOF с фиксированными весами заданного значения

'I-PD' — ПИД с 2 степенями свободы с b = 0, c = 0
'I-PDF' — С 2 степенями свободы PIDF с b = 0, c = 0
'ID-P' — ПИД с 2 степенями свободы с b = 0, c = 1
'IDF-P' — С 2 степенями свободы PIDF с b = 0, c = 1
'PI-D' — ПИД с 2 степенями свободы с b = 1, c = 0
'PI-DF' — С 2 степенями свободы PIDF с b = 1, c = 0

Для более подробной информации о фиксированном весе заданного значения ПИД-регуляторы 2-DOF смотрите Типы ПИД-регулятора для Настройки.

Форма контроллера

Когда вы используете вход type, PID Tuner разрабатывает контроллер в параллельной форме. Если вы хотите разработать контроллер в стандартной форме, Использование вход Cbase вместо type, или выбрать Standard из меню Form. Для получения дополнительной информации о параллельных и стандартных формах, смотрите страницы с описанием pidstd и pid.

Если sys является моделью дискретного времени с шагом расчета Ts, PID Tuner разрабатывает дискретное время контроллер pid, использующий ForwardEuler дискретная формула интегратора. Разработать контроллер, имеющий различную дискретную формулу интегратора:

Используйте входной параметр Cbase вместо type. PID Tuner читает тип контроллера, форму и дискретные формулы интегратора от базового диспетчера Cbase.
В PID Tuner нажмите Options, чтобы открыть диалоговое окно Controller Options. Выберите дискретные формулы интегратора из меню Integral Formula и Derivative Formula.

Для получения дополнительной информации о дискретных формулах интегратора, смотрите страницы с описанием pidstd и pid.

Cbase

Динамическая система, представляющая базовый контроллер, разрешая сравнение производительности разработанного контроллера к производительности Cbase.

Если Cbase является объектом pid или pidstd, PID Tuner также использует его, чтобы сконфигурировать тип, форму и дискретные формулы интегратора разработанного контроллера. Разработанный контроллер:

Тип, представленный Cbase.
Контроллер параллельной формы, если Cbase является контроллером pid объект.
Контроллер стандартной формы, если Cbase является контроллером pidstd объект.
Параллельная форма контроллер 2-DOF, если Cbase является контроллером pid2 объект.
Стандартная форма контроллер 2-DOF, если Cbase является контроллером pidstd2 объект.
Имеет тот же Iformula и значения Dformula как Cbase. Для получения дополнительной информации о Iformula и Dformula, смотрите страницы с описанием pidstd и pid.

Если Cbase является какой-либо другой динамической системой, PID Tuner разрабатывает контроллер PI параллельной формы. Можно изменить форму контроллера и тип с помощью меню Form и Type после запуска PID Tuner.

Примеры

Интерактивная настройка ПИДа контроллера Параллельной Формы

Запустите PID Tuner, чтобы разработать параллельную форму контроллер PIDF для объекта дискретного времени:

Gc = zpk([],[-1 -1 -1],1);
Gd = c2d(Gc,0.1);           % Create discrete-time plant

pidTuner(Gd,'pidf')          % Launch PID Tuner

Интерактивная настройка ПИДа контроллера Стандартной Формы Используя метод дискретизации интегратора

Разработайте стандартную форму контроллер PIDF, использующий BackwardEuler дискретная формула интегратора:

Gc = zpk([],[-1 -1 -1],1);
Gd = c2d(Gc,0.1);           % Create discrete-time plant


% Create baseline controller. 
Cbase = pidstd(1,2,3,4,'Ts',0.1,...
      'IFormula','BackwardEuler','DFormula','BackwardEuler')

pidTuner(Gd,Cbase)          % Launch PID Tuner

PID Tuner разрабатывает контроллер для Gd, имеющего ту же форму, введите, и дискретные формулы интегратора как Cbase. Для сравнения можно отобразить графики ответа Cbase с графиками ответа разработанного контроллера путем нажатия на флажок Show baseline в PID Tuner.

Советы

Если type или Cbase задают одну степень свободы (1-DOF) ПИД-регулятор, то pidTuner разрабатывает контроллер для модульной обратной связи, как проиллюстрировано:
Если type или Cbase задают две степени свободы (2-DOF) ПИД-регулятор, то pidTuner разрабатывает контроллер 2-DOF как в обратной связи этого рисунка:
PID Tuner имеет целевое поле фазы по умолчанию 60 градусов и автоматически настраивает коэффициенты ПИД, чтобы сбалансировать производительность (время отклика) и робастность (запасы устойчивости). Используйте Response time или Bandwidth и ползунки Phase Margin, чтобы настроить производительность диспетчера на ваши требования. Увеличение производительности обычно уменьшает робастность, и наоборот.
Выберите графики ответа из меню Response, чтобы анализировать производительность диспетчера.
Если вы обеспечиваете Cbase, проверяйте Show baseline, чтобы отобразить ответ базового контроллера.
Для более подробной информации об использовании PID Tuner смотрите ПИД-регуляторы Разработки с PID Tuner.

Алгоритмы

Для получения информации о настраивающем алгоритме MathWorks^® PID смотрите, что ПИД Настраивает Алгоритм.

Альтернативы

Можно открыть PID Tuner с рабочего стола MATLAB^® во вкладке Apps. Когда вы сделаете так, используйте меню Plant в PID Tuner, чтобы задать вашу модель объекта управления.

Для ПИДа, настраивающегося в командной строке, используйте pidtune. Команда pidtune может разработать контроллер для нескольких объектов целиком.

Ссылки

Åström, K. J. и Hägglund, T. Усовершенствованное управление ПИДом, Ресерч-Трайэнгел-Парк, NC: инструментирование, системы и общество автоматизации, 2006.

Документация