Настройка ПИД-регуляторов на основе модели

Интерактивная настройка коэффициентов ПИД в Simulink®

Инструменты настройки Simulink Control Design™ PID позволяют настраивать одноконтурные системы управления, содержащие непрерывные или дискретные PID Controller или PID Controller (2DOF) блоки Simulink. Чтобы решить, какой инструмент настройки ПИД подходит для вашего приложения, смотрите Выбор подхода к системе управления.

Графические инструменты

PID TunerНастройка ПИД-регуляторов

Блоки

PID ControllerНепрерывное время или дискретное время ПИД-регулятора
PID Controller (2DOF)Непрерывное время или дискретное время ПИД-регулятора с двумя степенями свободы
Discrete PID ControllerДискретное время или в непрерывном времени ПИД-регулятора
Discrete PID Controller (2DOF)Дискретное время или в непрерывном времени ПИД-регулятора с двумя степенями свободы

Инструменты

Control Design Onramp with SimulinkИнтерактивный учебный курс, включенный в лицензию Simulink Control Design

Темы

Основы настройки ПИД

Выбор подхода Система Управления

Simulink Control Design предоставляет несколько подходов к настройке блоков Simulink, таких как Transfer Fcn и PID Controller блоки.

Введение в настройку ПИД на основе модели в Simulink

Используйте PID Tuner для интерактивной настройки коэффициентов ПИД в модели Simulink, содержащей PID Controller или PID Controller (2DOF) блок.

Настройка ПИД-регулятора в пользу отслеживания уставки или подавления помех

Настройте ПИД-регулятор, чтобы уменьшить перерегулирование при отслеживании уставки или улучшить отклонение нарушения порядка на входе объекта.

Настройка ПИД-регулятора в Модель-ссылку

Когда вы открываете PID Tuner из блока контроллера в модели, которая ссылается на одну или несколько открытых моделей, задайте модель верхнего уровня для линеаризации и настройки.

Альтернативные модели объекта управления

Настройка в другой рабочей точке

По умолчанию PID Tuner линеаризирует объект и проектирует контроллер в рабочей точке, заданной начальными условиями в модели Simulink. Иногда эта рабочая точка отличается от рабочей точки, для которой вы хотите проектировать контроллер.

Проект ПИД-регулятора из данных частотной характеристики объекта

Когда ваша модель объекта управления не линеаризируется, одна из опции состоит в том, чтобы спроектировать ПИД-регулятор на основе моделируемых данных частотной характеристики. Simulink Control Design дает вам несколько способов сделать это.

Интерактивная оценка объекта из измеренных или Симулированный отклик данных

Для объектов, которые не линеаризируются, если у вас есть программное обеспечение System Identification Toolbox™, PID Tuner позволяет вам оценить параметры линейной модели объекта управления на основе данных отклика во временной области. Затем можно настроить ПИД-регулятор для полученной предполагаемой модели.

ПИД по расписанию усиления

Проект семейства ПИД-регуляторов для нескольких рабочих точек

Если ваша нелинейная модель Simulink работает в широкой области значений условий работы, можно спроектировать массив ПИД-регуляторов для нескольких рабочих точек модели.

Реализуйте ПИД-регуляторы, запланированные по графику усиления

Чтобы реализовать управление, запланированное по усилению с использованием семейства ПИД-регуляторов, создайте интерполяционную таблицу, которая связывает каждую рабочую точку объекта с соответствующими коэффициентами ПИД.

ПИД-регуляторы с двумя степенями свободы

Проект ПИД-регуляторов с двумя степенями свободы

Настройте блоки PID Controller (2DOF), чтобы достичь как хорошего отслеживания уставки, так и хорошего подавления помех.

Задайте ПИД и I-PD контроллеры

ПИД и I-PD контроллеры используются, чтобы уменьшить влияние изменений в опорном сигнале на сигнал управления. Эти контроллеры являются вариантами 2DOF ПИД-регулятора.

Поиск и устранение проблем

Объект не может быть линеаризирован или линеаризируется до нуля

Некоторые блоки Simulink, такие как с резкими разрывами, могут привести к плохим результатам линеаризации. Для примера, когда ваша модель работает в области, удаленной от точки разрыва, линеаризация блока равна нулю.

Не удается найти хороший Проект в PID Tuner

Если вы не можете найти хороший проект с помощью PID Tuner, попробуйте другой тип ПИД-регулятора. Если ни один ПИД-регулятор не удовлетворителен, рассмотрите разработку более сложного контроллера.

Симулированный отклик не совпадает PID Tuner ответом

Когда вы запускаете модель Simulink с помощью коэффициентов ПИД, вычисленных PID Tuner, выходы симуляции могут отличаться от графика отклика ПИД-тюнера.

Не удается найти приемлемый проект ПИД в моделируемой модели

Когда вы запускаете свою модель Simulink с помощью коэффициентов ПИД, вычисленной PID Tuner, выходы симуляции могут не соответствовать вашим проектом требованиям.

Эффективность контроллера ухудшается при переключении временных интервалов

Если эффективность контроллера ухудшается, когда вы дискретизируете настроенный ПИД-регулятор в непрерывном времени, рассмотрите настройку контроллера в дискретном времени непосредственно.

При настройке ПИД-регулятора усиление D имеет отличный знак от усиления I

Когда вы используете PID Tuner для разработки контроллера, полученный производный коэффициент усиления может иметь отличный знак от интегральной составляющей. PID Tuner всегда возвращает стабильный контроллер, даже если одно или несколько усилений отрицательные.

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте