Блоки автотюнера ПИДа в Simulink® Control Design™ позволяют вам настроить ПИД-регулятор без параметрической модели объекта управления или первоначального проекта контроллера. Если у вас есть продукт генерации кода, такой как Simulink Coder™, можно сгенерировать код, который реализует настраивающийся алгоритм на оборудовании. Развертывание алгоритма к оборудованию позволяет вам настроить контроллер для материальной части, с или не используя Simulink, чтобы справиться с настраивающим процессом.
Чтобы достигнуть настройки без моделей, используйте блоки Автотюнера ПИДа Автотюнера или Разомкнутого цикла ПИДа С обратной связью. Эти блоки выполняют эксперимент оценки частотной характеристики, который вводит сигналы в объект и измеряет объект вывод с обратной связью, закрытой или открытой, соответственно. Блоки используют получившуюся предполагаемую частотную характеристику, чтобы настроить коэффициенты ПИД для объекта.
Автоматическая настройка ПИДа работает с любым асимптотически стабильный или объединяющийся объект SISO, или или старший разряд младшего разряда, с или без задержки, и с или без прямого сквозного соединения. Это может настроить любой тип ПИД-регулятора. Вы инициировали настраивающий процесс через вход к блоку, таким образом, можно настроить контроллер в любое время.
Встроенная автоматическая настройка ПИДа является полезной опцией, когда вы имеете управляемую ПИДом систему и испытательный стенд или управляете средой, чтобы действовать в. В этом случае можно развернуть блок автотюнера на оборудовании и автоматически настроить усиления ПИД-регулятора в системе.
На практике можно справиться с процессом автоматической настройки ПИДа несколькими способами, включая:
Разверните автоматически настраивающийся алгоритм как автономный встроенный модуль и справьтесь с настраивающим процессом в своей собственной среде программного и аппаратного обеспечения. Для получения дополнительной информации смотрите, что ПИД Автоматически настраивается в режиме реального времени.
Инициируйте, контролируйте и анализируйте процесс автоматической настройки через Simulink. Для получения дополнительной информации смотрите Управление ПИД В реальном времени, Автоматически настраивающийся в Simulink.
Если у вас есть модель объекта управления в Simulink, можно использовать ПИД, автоматически настраивающийся для:
Получите первоначальный проект ПИДа для своего объекта, который можно совершенствовать путем настройки против материальной части.
Ответ объекта предварительного просмотра и настраивает настройки для ПИДа, автоматически настраивающегося прежде, чем настроить контроллер в режиме реального времени. Выполнение так помогает гарантировать, что настройка в реальном времени не изгоняет вашу систему из желательного рабочего диапазона.
Для получения дополнительной информации смотрите, что ПИД Автоматически настраивается для Объекта, Смоделированного в Simulink.
Инструменты автоматической настройки ПИДа позволяют вам настроиться:
В настройке с обратной связью, с вашим объектом под управлением существующего ПИД-регулятора (Блок PID Autotuner С обратной связью).
В настройке разомкнутого цикла (Блок Open-Loop PID Autotuner). С автоматической настройкой разомкнутого цикла, если объект находится в обратной связи, автотюнер открывает цикл на время настраивающего процесса.
В целом, если у вас нет первоначального проекта ПИДа, запустите с автоматической настройки разомкнутого цикла и переключитесь на автоматическую настройку с обратной связью для перенастройки или улучшения. Если у вас есть первоначальный проект ПИДа для вашего объекта, используйте настройку с обратной связью, которая более безопасна для вашего объекта. С автоматической настройкой с обратной связью контроллер остается в цикле к:
Отклоните неожиданные воздействия объекта, чтобы поддержать безопасную работу объекта во время эксперимента оценки.
Снизьте риск, что возмущения, используемые для эксперимента, отгоняют объект от желаемой рабочей точки.
Дополнительные преимущества подхода автоматической настройки с обратной связью включают:
Настройка с обратной связью работает с объектами нескольких-интеграторов. Напротив, вы не можете использовать разомкнутый цикл, автоматически настраивающийся для объектов нескольких-интеграторов. Даже объекты одно интегратора рискуют дрейфовать далеко от желаемой рабочей точки во время настройки разомкнутого цикла.
Поскольку обратная связь остается закрытой, нет никакой озабоченности по поводу насыщения контроллера во время настраивающего процесса. Напротив, с автоматической настройкой разомкнутого цикла контроллер с интегральным действием может насыщать, в то время как цикл открыт. Такое насыщение может создать скачок во входе объекта, когда настраивающий процесс заканчивается. С настройкой разомкнутого цикла необходимо сделать дополнительные шаги, чтобы гарантировать, что контроллер продолжает отслеживать блок автотюнера вывод во время настройки. (См., например, ПИД, Автоматически настраивающийся для Объекта, Смоделированного в Simulink.)
Если безопасная работа вашего объекта не является практическим беспокойством (такой, настраиваясь против модели объекта управления в Simulink), автоматическая настройка разомкнутого цикла имеет эти преимущества:
Настройка разомкнутого цикла может привести к более точной оценке частотной характеристики и настройке. В настройке с обратной связью контроллер подавляет введенные возмущения, которые могут привести к менее точной оценке частотной характеристики и более плохим настраивающим результатам.
Настройка разомкнутого цикла быстрее. Настройка с обратной связью использует сигнал возмущения более низкой частоты, который делает процесс приблизительно в три раза дольше.
Объем потребляемой памяти развернутого алгоритма немного меньше.
Не используйте или ПИД или разомкнутого цикла с обратной связью, автоматически настраивающийся с нестабильным объектом.
Не используйте ПИД разомкнутого цикла, автоматически настраивающийся с объектом, который имеет больше чем один интегратор. Можно использовать ПИД с обратной связью, автоматически настраивающийся с объектом нескольких-интеграторов.
Чтобы начать с любым типом автотюнера ПИДа, смотрите Как работы Автоматической настройки ПИДа.
Автоматическая настройка ПИДа не подходит для нестабильных объектов. Возмущения, примененные в настройке разомкнутого цикла, могут управлять нестабильным объектом к условиям работы, которые небезопасны для объекта. Несмотря на то, что автоматическая настройка с обратной связью не имеет того риска, она не приводит к значимым настраивающим результатам для нестабильных объектов.
Автоматическая настройка ПИДа не работает хорошо, когда существуют большие воздействия на объекте во время эксперимента оценки. Воздействия искажают ответ объекта на сигналы возмущения, приводя к плохим результатам оценки.
Автотюнер ПИДа с обратной связью | Автотюнер ПИДа разомкнутого цикла