Типичные цели настройки ПИДа включают:
Устойчивость с обратной связью — система с обратной связью выход остается ограниченной для ограниченного входа.
Соответствующая эффективность — система с обратной связью отслеживает ссылочные изменения и подавляет воздействия максимально быстро. Чем больше пропускная способность цикла (частота коэффициента усиления разомкнутого контура единицы), тем быстрее контроллер отвечает на изменения в ссылке или воздействия в цикле.
Соответствующая робастность — проект цикла имеет достаточно запаса по амплитуде и запаса по фазе, чтобы допускать моделирование ошибок или изменений системной динамики.
Алгоритм MathWorks® для настройки ПИД-регуляторов достигает этих целей путем настройки коэффициентов ПИД, чтобы достигнуть хорошего баланса между эффективностью и робастностью. По умолчанию алгоритм выбирает частоту среза (пропускная способность цикла) на основе динамики объекта и проектирует для целевого запаса по фазе 60 °. Когда вы в интерактивном режиме изменяете время отклика, пропускную способность, переходный процесс или запас по фазе с помощью интерфейса PID Tuner, алгоритм вычисляет новые коэффициенты ПИД.
Для данной робастности (минимальный запас по фазе), настраивающийся алгоритм выбирает проектирование контроллера, которое балансирует две меры эффективности, отслеживания уставки и подавления помех. Можно изменить особое внимание проекта, чтобы способствовать одному из этих критериев качества работы. Для этого используйте DesignFocus опция pidtune в командной строке или диалоговом окне Options в PID Tuner.
Когда вы изменяете особое внимание проекта, алгоритм пытается настроить усиления, чтобы способствовать или отслеживанию уставки или подавлению помех при достижении того же минимального запаса по фазе. Чем больше настраиваемых параметров там находится в системе, тем более вероятно случается так, что алгоритм ПИДа может достигнуть желаемого особого внимания проекта, не жертвуя робастностью. Например, установка особого внимания проекта, более вероятно, будет эффективной для ПИД-регуляторов, чем для P или ПИ-контроллеров. Во всех случаях, подстраивая эффективность системы зависит строго от свойств вашего объекта. Для некоторых объектов, изменяя особое внимание проекта оказывает минимальное влияние.