Exponenta Banner

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 проектирует контроллер типа type для объекта sys.

pidTuner(sys,Cbase) запуски PID Tuner с базовым контроллером Cbase так, чтобы можно было сравнить эффективность между спроектированным контроллером и базовым контроллером. Если Cbase isa pid, pidstd, pid2 или pidstd2 объект контроллера, PID Tuner проектирует контроллер той же формы, введите, и дискретные формулы интегратора как Cbase.

pidTuner(sys) проектирует ПИ-контроллер 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 (такой как ss, tf, zpk, или frd).

  • Любая SISO System Identification Toolbox™ линейная модель (idtf (System Identification Toolbox), idfrd (System Identification Toolbox), idgrey (System Identification Toolbox), idpoly (System Identification Toolbox), idproc (System Identification Toolbox), или idss (System Identification Toolbox)).

  • Непрерывное - или модель дискретного времени.

  • Устойчивый, 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 эффективности под управлением ПИДом.

Если объект имеет нестабильные полюса и sys также:

  • A frd модель

  • A ss модель 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, определение количества нестабильных полюсов, где запрошено.

type

Тип контроллера контроллера, чтобы спроектировать в виде вектора символов. Термин controller type относится, к которому условия присутствуют в действии контроллера. Например, ПИ-контроллер имеет 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, смотрите ПИД-регуляторы с двумя степенями 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 type введите, PID Tuner проектирует контроллер в параллельной форме. Если вы хотите спроектировать контроллер в стандартной форме, Использование вход Cbase вместо type, или выберите Standard в меню Form. Для получения дополнительной информации о параллельных и стандартных формах, смотрите pid и pidstd страницы с описанием.

Если sys модель дискретного времени с шагом расчета Ts, PID Tuner проектирует дискретное время pid контроллер, использующий ForwardEuler дискретная формула интегратора. Спроектировать 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 pid и pidstd страницы с описанием.

Cbase

Динамическая система, представляющая базовый контроллер, разрешая сравнение эффективности спроектированного контроллера к эффективности Cbase.

Если Cbase isa pid или pidstd объект, PID Tuner также использует его, чтобы сконфигурировать тип, форму и дискретные формулы интегратора спроектированного контроллера. Спроектированный контроллер:

  • Тип, представленный Cbase.

  • Контроллер параллельной формы, если Cbase isa pid объект контроллера.

  • Контроллер стандартной формы, если Cbase isa pidstd объект контроллера.

  • Параллельная форма контроллер 2-DOF, если Cbase isa pid2 объект контроллера.

  • Стандартная форма контроллер 2-DOF, если Cbase isa pidstd2 объект контроллера.

  • Имеет тот же Iformula и Dformula значения как Cbase. Для получения дополнительной информации о Iformula и Dformula, смотрите pid и pidstd страницы с описанием.

Если Cbase любая другая динамическая система, PID Tuner проектирует ПИ-контроллер 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 спроектировать 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

Спроектируйте 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 проектирует контроллер для Gd при наличии той же формы введите, и дискретные формулы интегратора как Cbase. Для сравнения можно отобразить графики отклика Cbase с графиками отклика спроектированного контроллера путем нажатия на флажок Show baseline в PID Tuner.

Советы

  • Если type или Cbase задает одну степень свободы (1-DOF) ПИД-регулятор, затем pidTuner проектирует контроллер для модульной обратной связи, как проиллюстрировано:

  • Если type или Cbase задает две степени свободы (2-DOF) ПИД-регулятор, затем pidTuner проектирует контроллер 2-DOF как в обратной связи этого рисунка:

  • PID Tuner имеет целевой запас по фазе по умолчанию 60 градусов и автоматически настраивает коэффициенты ПИД, чтобы сбалансировать эффективность (время отклика) и робастность (запасы устойчивости). Используйте Response time или Bandwidth и ползунки Phase Margin, чтобы настроить эффективность диспетчера на ваши требования. Увеличение эффективности обычно уменьшает робастность, и наоборот.

  • Выберите графики отклика из меню Response, чтобы анализировать эффективность 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.

  • Для интерактивного ПИДа, настраивающего Live Editor, смотрите Live Editor ПИД-регулятора Мелодии задача. Эта задача позволяет вам в интерактивном режиме спроектировать ПИД-регулятор и автоматически генерирует код MATLAB® для вашего live скрипта.

Алгоритмы

Для получения информации об алгоритме настройки ПИДа MathWorks® смотрите Алгоритм настройки ПИДа.

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, использовать pidtune. pidtune команда может спроектировать контроллер для нескольких объектов целиком.

Для интерактивного ПИДа, настраивающего Live Editor, смотрите Live Editor ПИД-регулятора Мелодии задача. Эта задача позволяет вам в интерактивном режиме спроектировать ПИД-регулятор и автоматически генерирует код MATLAB для вашего live скрипта.

Ссылки

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

Смотрите также

Функции

Объекты

Задачи Live Editor

Темы

Введенный в R2014b

Документация Control System Toolbox

Поддержка