ПИД-регулятор с двумя степенями свободы непрерывного времени или дискретного времени
Simulink / Непрерывный
Блок PID Controller (2DOF) реализует ПИД-регулятор с двумя степенями свободы (ПИД, PI или PD). Блок идентичен блоку Discrete PID Controller (2DOF) с набором параметров Time domain к Continuous-time.
Блок генерирует выходной сигнал на основе различия между опорным сигналом и измеренной системой выход. Блок вычисляет взвешенный сигнал различия для пропорциональных и производных действий согласно весам заданного значения (b и c), что вы задаете. Блок выход является суммой пропорционального, интеграла и производных действий на соответствующих сигналах различия, где каждое действие взвешивается согласно параметрам усиления P, I и D. Полюс первого порядка фильтрует производное действие.
Блок поддерживает несколько типов контроллера и структур. Конфигурируемые опции в блоке включают:
Тип контроллера (ПИД, PI или PD) — Видит параметр Controller.
Форма контроллера (Параллель или Идеал) — Видит параметр Form.
Временной интервал (непрерывный или дискретный) — Видит параметр Time domain.
Начальные условия и триггер сброса — Видят параметры External reset и Source.
Выведите пределы насыщения, и встроенный антизаключительный механизм — Смотрите параметр Limit output.
Отслеживание сигнала для передачи управления bumpless и многоконтурного управления — Видит параметр Enable tracking mode.
Когда вы изменяете эти опции, внутреннюю структуру изменений блока путем активации различных различных подсистем. (См. Различные Подсистемы.), Чтобы исследовать внутреннюю структуру блока и его различных подсистем, щелкните правой кнопкой по блоку и выберите Mask> Look Under Mask.
В одной общей реализации блок PID Controller действует в пути прямого распространения обратной связи.
Для блока одно входа, который принимает сигнал ошибки (различие между заданным значением и системой выход), смотрите PID Controller.
Коэффициенты ПИД-регулятора и веса заданного значения являются настраиваемыми или вручную или автоматически. Автоматическая настройка требует Simulink® Программное обеспечение Control Design™. Для получения дополнительной информации об автоматической настройке, смотрите параметр Select tuning method.
Ref — Опорный сигналОпорный сигнал для объекта, чтобы следовать, как показано.
Когда опорный сигнал является вектором, блок действует отдельно на каждый сигнал, векторизуя коэффициенты ПИДа и производя векторный выходной сигнал тех же размерностей. Можно задать коэффициенты ПИДа и некоторые другие параметры как векторы из тех же размерностей как входной сигнал. Выполнение так эквивалентно определению отдельного ПИД-регулятора для каждой записи во входном сигнале.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
Port_1( y ) — Измеренная система выводитсяСигнал обратной связи для контроллера, от объекта выводится.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
P — Пропорциональная составляющаяПропорциональная составляющая, обеспеченная из источника, внешнего с блоком. Внешний вход усиления полезен, например, когда это необходимо, чтобы сопоставить различную параметризацию ПИДа с коэффициентами ПИД блока. Можно также использовать внешний вход усиления, чтобы реализовать запланированное на усиление управление ПИДом. В запланированном на усиление управлении вы определяете коэффициенты ПИДа логикой или другим вычислением в вашей модели и кормите ими блок.
Чтобы включить этот порт, установите Controller parameters Source на external.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
I — Интегральная составляющаяИнтегральная составляющая, обеспеченная из источника, внешнего с блоком. Внешний вход усиления полезен, например, когда это необходимо, чтобы сопоставить различную параметризацию ПИДа с коэффициентами ПИД блока. Можно также использовать внешний вход усиления, чтобы реализовать запланированное на усиление управление ПИДом. В запланированном на усиление управлении вы определяете коэффициенты ПИДа логикой или другим вычислением в вашей модели и кормите ими блок.
Когда вы предоставляете усиления внешне, изменения времени интегральной составляющей также интегрированы. Этот результат происходит из-за способа, которым коэффициенты ПИД реализованы в блоке. Для получения дополнительной информации смотрите параметр Controller parameters Source.
Чтобы включить этот порт, установите Controller parameters Source на external, и набор Controller к типу контроллера, который имеет интегральное действие.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
D — Производное усилениеПроизводное усиление, обеспеченное из источника, внешнего с блоком. Внешний вход усиления полезен, например, когда это необходимо, чтобы сопоставить различную параметризацию ПИДа с коэффициентами ПИД блока. Можно также использовать внешний вход усиления, чтобы реализовать запланированное на усиление управление ПИДом. В запланированном на усиление управлении вы определяете коэффициенты ПИДа логикой или другим вычислением в вашей модели и кормите ими блок.
Когда вы предоставляете усиления внешне, изменения времени производного усиления также дифференцируются. Этот результат происходит из-за способа, которым коэффициенты ПИД реализованы в блоке. Для получения дополнительной информации смотрите параметр Controller parameters Source.
Чтобы включить этот порт, установите Controller parameters Source на external, и набор Controller к типу контроллера, который имеет производное действие.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
N — Отфильтруйте коэффициентПроизводный коэффициент фильтра, обеспеченный из источника, внешнего с блоком. Внешний содействующий вход полезен, например, когда это необходимо, чтобы сопоставить различную параметризацию ПИДа с коэффициентами ПИД блока. Можно также использовать внешний вход, чтобы реализовать запланированное на усиление управление ПИДом. В запланированном на усиление управлении вы определяете коэффициенты ПИДа логикой или другим вычислением в вашей модели и кормите ими блок.
Чтобы включить этот порт, установите Controller parameters Source на external, и набор Controller к типу контроллера, который имеет отфильтрованную производную.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
b — Пропорциональный вес заданного значенияПропорциональный вес заданного значения, обеспеченный из источника, внешнего с блоком. Внешний вход полезен, например, когда это необходимо, чтобы сопоставить различную параметризацию ПИДа с коэффициентами ПИД блока. Можно также использовать внешний вход, чтобы реализовать запланированное на усиление управление ПИДом. В запланированном на усиление управлении вы определяете коэффициенты ПИДа логикой или другим вычислением в вашей модели и кормите ими блок.
Чтобы включить этот порт, установите Controller parameters Source на external.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
c — Производный вес заданного значенияПроизводный вес заданного значения, обеспеченный из источника, внешнего с блоком. Внешний вход полезен, например, когда это необходимо, чтобы сопоставить различную параметризацию ПИДа с коэффициентами ПИД блока. Можно также использовать внешний вход, чтобы реализовать запланированное на усиление управление ПИДом. В запланированном на усиление управлении вы определяете коэффициенты ПИДа логикой или другим вычислением в вашей модели и кормите ими блок.
Чтобы включить этот порт, установите Controller parameters Source на external, и набор Controller к типу контроллера, который имеет производное действие.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
Reset — Внешний триггер сбросаИнициируйте, чтобы сбросить интегратор и фильтр к их начальным условиям. Используйте параметр External reset, чтобы задать, какой сигнал инициировал сброс. Значок порта указывает на триггерный тип, заданный в том параметре. Например, следующий рисунок показывает блок PID Controller (2DOF) непрерывного времени с набором External reset к rising.
Когда триггер происходит, блок сбрасывает интегратор и фильтр к начальным условиям, заданным Integrator Initial condition и параметрами Filter Initial condition или портами I0 и D0.
Примечание
Быть совместимым с Ассоциацией Надежности Motor Industry Software (MISRA®) стандарт программного обеспечения, ваша модель должна использовать булевы сигналы управлять внешними портами сброса блока PID controller.
Чтобы включить этот порт, установите External reset на любое значение кроме none.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point | Boolean
I0 — Начальные условия интегратораНачальные условия интегратора, обеспеченные из источника, внешнего с блоком.
Чтобы включить этот порт, установите Initial conditions Source на external, и набор Controller к типу контроллера, который имеет интегральное действие.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
D0 — Отфильтруйте начальное условиеНачальное условие производного фильтра, обеспеченного из источника, внешнего с блоком.
Чтобы включить этот порт, установите Initial conditions Source на external, и набор Controller к типу контроллера, который имеет производное действие.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
up — Выведите верхний предел насыщенияВерхний предел блока выход, обеспеченный из источника, внешнего с блоком. Если взвешенная сумма пропорционального, интеграла и производных действий превышает значение, введенное в этом порте, блок выход сохранен в том значении.
Чтобы включить этот порт, выберите Limit output и установите выходное насыщение Source на external.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
lo — Выведите нижний предел насыщенияНижний предел блока выход, обеспеченный из источника, внешнего с блоком. Если взвешенная сумма пропорционального, интеграла и производных действий понижается значение, введенное в этом порте, блок выход сохранен в том значении.
Чтобы включить этот порт, выберите Limit output и установите выходное насыщение Source на external.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
TR — Отслеживание сигналаСигнал для контроллера выход, чтобы отследить. Когда отслеживание сигнала активно, различие между сигналом отслеживания и блоком выход возвращено к входу интегратора. Отслеживание сигнала полезно для реализации bumpless передача управления в системах, которые переключаются между двумя контроллерами. Может также быть полезно предотвратить завершение блока в многоконтурных системах управления. Для получения дополнительной информации смотрите параметр Enable tracking mode.
Чтобы включить этот порт, выберите параметр Enable tracking mode.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
TDTI — Время дискретного интегратораВремя дискретного интегратора, предоставленное как скаляр блоку. Можно использовать собственное значение шага расчета интегратора дискретного времени, который задает уровень, на котором блок будет запуском или в Simulink или на внешнем оборудовании. Значение времени интегратора дискретного времени должно совпадать со средней частотой дискретизации внешних прерываний, когда блок используется в условно выполняемой подсистеме.
Другими словами, можно задать Ts для любого из методов интегратора ниже таким образом, что значение совпадает со средней частотой дискретизации внешних прерываний. В дискретное время производный термин передаточной функции контроллера:
где α (z) зависит от метода интегратора, вы задаете этим параметром.
Forward EulerBackward EulerTrapezoidalДля получения дополнительной информации об интегрировании дискретного времени, смотрите страницу с описанием блока Discrete-Time Integrator. Для получения дополнительной информации об условно выполняемых подсистемах см. Условно Выполняемый Обзор Подсистем.
Чтобы включить этот порт, установите Time Domain на Discrete-time и выберите опцию PID Controller is inside a conditionally executed subsystem.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64
Controller — Тип контроллераPID (значение по умолчанию) | PI | PDЗадайте, какое из пропорционального, интеграл и производные термины находятся в контроллере.
PID Пропорциональный, интеграл и производное действие.
PIПропорциональное и интегральное действие только.
PDПропорциональное и производное действие только.
Совет
Контроллер выход для текущей установки отображен в разделе Compensator formula параметров блоков и под маской.
Параметры блоков: Controller |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "PID"\Pi, "PD" |
Значение по умолчанию: "PID" |
Form — Структура контроллераParallel (значение по умолчанию) | IdealЗадайте, параллельна ли структура контроллера или идеальна.
ParallelПропорциональные, интеграл, и P усилений производной, I, и D, применяются независимо. Например, в течение непрерывного времени ПИД-регулятор 2-DOF в параллельной форме, контроллер выход u:
где r является опорным сигналом, y является измеренным выходным сигналом объекта, и b и c являются весами заданного значения.
В течение дискретного времени контроллер 2-DOF в параллельной форме контроллер выход:
где Integrator method и параметры Filter method определяют α (z) и β (z), соответственно.
IdealПропорциональная составляющая P действует на сумму всех действий. Например, в течение непрерывного времени ПИД-регулятор 2-DOF в идеальной форме, контроллер выход:
В течение дискретного времени ПИД-регулятор 2-DOF в идеальной форме передаточная функция:
где Integrator method и параметры Filter method определяют α (z) и β (z), соответственно.
Совет
Контроллер выход для текущих настроек отображен в разделе Compensator formula параметров блоков и под маской.
Параметры блоков: Controller |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "Parallel", "Ideal" |
Значение по умолчанию: "Parallel" |
Time domain — Задайте контроллер непрерывного времени или дискретного времениContinuous-time (значение по умолчанию) | Discrete-timeКогда вы выбираете Discrete-time, рекомендуется, чтобы вы задали явный шаг расчета для блока. Смотрите параметр Sample time (-1 for inherited). Выбор Discrete-time также включает Integrator method и параметры Filter method.
Когда блок PID Controller находится в модели с синхронным государственным контролем (см. блок State Control (HDL Coder)), вы не можете выбрать Continuous-time.
Примечание
PID Controller (2DOF) и блоки Discrete PID Controller (2DOF) идентичны за исключением значения по умолчанию этого параметра.
Параметры блоков:
TimeDomain |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения:
"Continuous-time", "Discrete-time" |
Значение по умолчанию:
"Continuous-time" |
PID Controller is inside a conditionally executed subsystem — Включите порт времени дискретного интегратораoff (значение по умолчанию) | onДля ПИД-регуляторов в дискретном времени позвольте порту интегратора дискретного времени использовать свое собственное значение шага расчета интегратора дискретного времени. Гарантировать соответствующему интегрированию, Использованию TDTI порт, чтобы ввести скалярное значение Δt для точного интегрирования дискретного времени.
Чтобы включить этот параметр, установите Time Domain на Discrete-time.
Параметры блоков:
UseExternalTs |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения:
"on"off |
Значение по умолчанию:
"off" |
Sample time (-1 for inherited) — Дискретный интервал между выборкамиЗадайте шаг расчета путем ввода значения положительной скалярной величины, такой как 0,1. Дискретный шаг расчета по умолчанию –1 среднего значения, что блок наследовал свой шаг расчета от восходящих блоков. Однако рекомендуется, чтобы вы установили шаг расчета контроллера явным образом, особенно если вы ожидаете, что шаг расчета восходящих блоков изменится. Эффект коэффициентов контроллера P, я, D, и N зависим от шага расчета. Таким образом, для данного набора содействующих значений, изменяя шаг расчета изменяет эффективность контроллера.
См. Настройку времени выборки для получения дополнительной информации.
Чтобы реализовать контроллер непрерывного времени, установите Time domain на Continuous-time.
Совет
Если вы хотите запустить блок с внешне заданным или переменным шагом расчета, установите этот параметр на –1 и поместите блок в Triggered Subsystem. Затем инициируйте подсистему в желаемом шаге расчета.
Чтобы включить этот параметр, установите Time domain на Discrete-time.
Параметры блоков: SampleTime |
| Ввод: скаляр |
Значения: -1, положительная скалярная величина |
Значение по умолчанию: -1 |
Integrator method — Метод для вычислительного интеграла в контроллере дискретного времениForward Euler (значение по умолчанию) | Backward Euler | TrapezoidalВ дискретное время интегральным термином передаточной функции контроллера является Ia (z), где a (z) зависит от метода интегратора, вы задаете этим параметром.
Forward EulerПередайте прямоугольное (левое) приближение,
Этот метод является лучшим в течение маленького времени выборки, где предел Найквиста является большим по сравнению с полосой пропускания контроллера. В течение большего времени выборки, Forward Euler метод может привести к нестабильности, дискретизировав систему, которая устойчива в непрерывное время.
Backward EulerОбратное прямоугольное (правое) приближение,
Преимущество Backward Euler метод - то, что дискретизация устойчивой системы непрерывного времени с помощью этого метода всегда приводит к устойчивому результату дискретного времени.
TrapezoidalБилинейное приближение,
Преимущество Trapezoidal метод - то, что дискретизация устойчивой системы непрерывного времени с помощью этого метода всегда приводит к устойчивому результату дискретного времени. Из всех доступных методов интегрирования, Trapezoidal метод дает к самому близкому соответствию между свойствами частотного диапазона дискретизированной системы и соответствующей системы непрерывного времени.
Совет
Формула контроллера для текущей установки отображена в разделе Compensator formula параметров блоков и под маской.
Для получения дополнительной информации об интегрировании дискретного времени, смотрите страницу с описанием блока Discrete-Time Integrator.
Чтобы включить этот параметр, установите Time Domain на Discrete-time и набор Controller к типу контроллера с интегральным действием.
Параметры блоков: IntegratorMethod |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "Forward Euler", "Backward Euler", "Trapezoidal" |
Значение по умолчанию: "Forward Euler" |
Filter method — Метод для вычислительной производной в контроллере дискретного времениForward Euler (значение по умолчанию) | Backward Euler | TrapezoidalВ дискретное время производный термин передаточной функции контроллера:
где α (z) зависит от метода фильтра, вы задаете этим параметром.
Forward EulerПередайте прямоугольное (левое) приближение,
Этот метод является лучшим в течение маленького времени выборки, где предел Найквиста является большим по сравнению с полосой пропускания контроллера. В течение большего времени выборки, Forward Euler метод может привести к нестабильности, дискретизировав систему, которая устойчива в непрерывное время.
Backward EulerОбратное прямоугольное (правое) приближение,
Преимущество Backward Euler метод - то, что дискретизация устойчивой системы непрерывного времени с помощью этого метода всегда приводит к устойчивому результату дискретного времени.
TrapezoidalБилинейное приближение,
Преимущество Trapezoidal метод - то, что дискретизация устойчивой системы непрерывного времени с помощью этого метода всегда приводит к устойчивому результату дискретного времени. Из всех доступных методов интегрирования, Trapezoidal метод дает к самому близкому соответствию между свойствами частотного диапазона дискретизированной системы и соответствующей системы непрерывного времени.
Совет
Формула контроллера для текущей установки отображена в разделе Compensator formula параметров блоков и под маской.
Для получения дополнительной информации об интегрировании дискретного времени, смотрите страницу с описанием блока Discrete-Time Integrator.
Чтобы включить этот параметр, установите Time Domain на Discrete-time и включите Use filtered derivative.
Параметры блоков: FilterMethod |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "Forward Euler", "Backward Euler", "Trapezoidal" |
Значение по умолчанию: "Forward Euler" |
Source — Источник для усилений контроллера и коэффициента фильтраinternalЗадайте усиления контроллера, отфильтруйте коэффициент и веса заданного значения с помощью параметров блоков P, I, D, N, b и c соответственно.
externalЗадайте коэффициенты ПИД, отфильтруйте коэффициент и веса заданного значения внешне с помощью входных параметров блока. Дополнительный входной порт появляется на блоке для каждого параметра, который требуется для типа токового контроллера.
Включение внешних входных параметров для параметров позволяет вам вычислять их значения внешне с блоком и предоставлять их блоку как входные параметры сигнала.
Внешний вход полезен, например, когда это необходимо, чтобы сопоставить различную параметризацию ПИДа с коэффициентами ПИД блока. Можно также использовать внешний вход усиления, чтобы реализовать запланированное на усиление управление ПИДом. В запланированном на усиление управлении вы определяете коэффициенты ПИД логикой или другим вычислением в вашей модели и кормите ими блок.
Когда вы предоставляете усиления внешне, изменения времени интегральных и производных значений усиления интегрируются и дифференцируются, соответственно. Производный вес заданного значения c также дифференцируется. Этот результат происходит, потому что и в непрерывное время и в дискретное время, усиления применяются к сигналу перед интегрированием или дифференцированием. Например, для ПИД-регулятора в непрерывном времени с внешними входными параметрами, термин интегратора реализован как показано на следующем рисунке.
В блоке входной сигнал u умножается на внешне предоставленное усиление интегратора, I, перед интегрированием. Эта реализация выражения:
Таким образом усиление интегратора включено в интеграл. Точно так же в производном термине блока, умножение производным усилением предшествует дифференцированию, которое заставляет производное усиление D и производный вес заданного значения c дифференцироваться.
Параметры блоков: ControllerParametersSource |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "internal", "external" |
Значение по умолчанию: "internal" |
Proportional (P) — Пропорциональная составляющаяЗадайте конечное, действительное значение усиления для пропорциональной составляющей. Когда Controller form:
Parallel — Пропорциональное действие независимо от интегральных и производных действий. Например, в течение непрерывного времени ПИД-регулятор 2-DOF в параллельной форме, контроллер выход u:
где r является опорным сигналом, y является измеренным выходным сигналом объекта, и b и c являются весами заданного значения.
В течение дискретного времени контроллер 2-DOF в параллельной форме контроллер выход:
где Integrator method и параметры Filter method определяют α (z) и β (z), соответственно.
Ideal — Множители пропорциональной составляющей интегральные и производные термины. Например, в течение непрерывного времени ПИД-регулятор 2-DOF в идеальной форме, контроллер выход:
В течение дискретного времени ПИД-регулятор 2-DOF в идеальной форме передаточная функция:
где Integrator method и параметры Filter method определяют α (z) и β (z), соответственно.
Настраиваемый: да
Чтобы включить этот параметр, установите параметры Контроллера Source на internal.
Параметры блоков: P |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 1 |
Integral (I) — Интегральная составляющаяЗадайте конечное, действительное значение усиления для интегральной составляющей.
Настраиваемый: да
Чтобы включить этот параметр, во вкладке Main, устанавливают параметры контроллера Source на internal, и набор Controller к типу, который имеет интегральное действие.
Параметры блоков: I |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 1 |
Derivative (D) — Производное усилениеЗадайте конечное, действительное значение усиления для производного усиления.
Настраиваемый: да
Чтобы включить этот параметр, во вкладке Main, устанавливают параметры контроллера Source на internal, и набор Controller к PID или PD.
Параметры блоков: D |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 0 |
Use filtered derivative — Примените фильтр к производному терминуon (значение по умолчанию) | offДля ПИД-регуляторов в дискретном времени только, очистите эту опцию, чтобы заменить отфильтрованную производную на неотфильтрованный дифференциатор дискретного времени. Когда вы делаете так, производный термин контроллера выход становится:
Для ПИД-регуляторов в непрерывном времени всегда фильтруется производный термин.
Чтобы включить этот параметр, установите Time domain на Discrete-time, и набор Controller к типу, который имеет производный термин.
Параметры блоков: UseFilter |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "on"off |
Значение по умолчанию: "on" |
Filter coefficient (N) — Производный коэффициент фильтраЗадайте конечное, действительное значение усиления для коэффициента фильтра. Коэффициент фильтра определяет местоположение полюса фильтра в производном действии блока. Местоположение полюса фильтра зависит от параметра Time domain.
Когда Time domain является Continuous-time, местоположением полюса является s = -N.
Когда Time domain является Discrete-time, местоположение полюса зависит от параметра Filter method.
| Отфильтруйте метод | Местоположение полюса фильтра |
|---|---|
Forward Euler | |
Backward Euler | |
Trapezoidal |
Блок не поддерживает N = Inf (идеал неотфильтрованная производная). Когда Time domain является Discrete-time, можно очистить Use filtered derivative, чтобы демонтировать производный фильтр.
Настраиваемый: да
Чтобы включить этот параметр, во вкладке Main, устанавливают параметры контроллера Source на internal и набор Controller к PID или PD.
Параметры блоков: N |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 100 |
Setpoint weight (b) — Пропорциональный вес заданного значенияВес заданного значения на пропорциональном термине контроллера. Пропорциональным термином контроллера выход 2-DOF является P (br –y), где r является опорным сигналом, и y является измеренным объектом выход. Установка b к 0 устраняет пропорциональное действие с опорным сигналом, который может уменьшать перерегулирование в отклике системы к ступенчатым изменениям в заданном значении. Изменение относительных значений b и c изменяет баланс между отслеживанием заданного значения и подавлением помех.
Настраиваемый: да
Чтобы включить этот параметр, во вкладке Main, устанавливают параметры контроллера Source на internal.
Параметры блоков: b |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 1 |
Setpoint weight (c) — Производный вес заданного значенияВес заданного значения на производном термине контроллера. Производный термин контроллера 2-DOF действует на cr –y, где r является опорным сигналом, и y является измеренным объектом выход. Таким образом установка c к 0 устраняет производное действие на опорном сигнале, который может уменьшать переходный процесс до ступенчатых изменений в заданном значении. Установка c к 0 может дать к контроллеру, который достигает и эффективного подавления помех и сглаженного отслеживания заданного значения без чрезмерного переходного процесса. Изменение относительных значений b и c изменяет баланс между отслеживанием заданного значения и подавлением помех.
Настраиваемый: да
Чтобы включить этот параметр, во вкладке Main, устанавливают параметры контроллера Source на internal и набор Controller к типу, который имеет производное действие.
Параметры блоков: c |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 1 |
Select tuning method — Инструмент для автоматической настройки коэффициентов контроллераTransfer Function Based (PID Tuner App) (значение по умолчанию) | Frequency Response BasedЕсли у вас есть программное обеспечение Simulink Control Design, можно автоматически настроить коэффициенты ПИДа, когда они являются внутренними с блоком. Для этого используйте этот параметр, чтобы выбрать настраивающий инструмент и нажать Tune.
Transfer Function Based (PID Tuner App) Используйте PID Tuner, который позволяет вам в интерактивном режиме настроить коэффициенты ПИДа при исследовании соответствующих откликов системы, чтобы подтвердить эффективность. PID Tuner может настроить все коэффициенты P, I, D, и N и коэффициенты заданного значения b и c. По умолчанию PID Tuner работает с линеаризацией вашей модели объекта управления. Для моделей, которые не могут линеаризоваться, можно настроить коэффициенты ПИДа против модели объекта управления, оцененной из данных об измеренном отклике или симулированного. Для получения дополнительной информации смотрите ПИД-регуляторы с двумя степенями свободы Проекта (Simulink Control Design).
Frequency Response BasedИспользуйте Frequency Response Based PID Tuner, который настраивает коэффициенты ПИД-регулятора на основе данных об оценке частотной характеристики, полученных симуляцией. Этот настраивающий подход особенно полезен для объектов, которые не linearizable или которые линеаризуют, чтобы обнулить. Frequency Response Based PID Tuner настраивает коэффициенты P, I, D и N, но не настраивает коэффициенты заданного значения b и c. Для получения дополнительной информации смотрите ПИД-регулятор Проекта из Данных Частотной характеристики Объекта (Simulink Control Design).
Оба из этих настраивающих методов принимают одноконтурную настройку управления. Программное обеспечение Simulink Control Design включает другие настраивающие подходы, которые удовлетворяют более комплексным настройкам. Для получения информации о других способах настроить блок PID Controller, смотрите, Выбирают Control Design Approach (Simulink Control Design).
Чтобы включить этот параметр, во вкладке Main, устанавливают параметры контроллера Source на internal.
Enable zero-crossing detection — Обнаружьте нулевые пересечения на сбросе и при вводе или отъезде состояния насыщенияon (значение по умолчанию) | offОбнаружение пересечения нулем может точно определить местоположение разрывов сигнала, не обращаясь к чрезмерно маленьким временным шагам, которые могут привести к длинным временам симуляции. Если вы выбираете Limit output или активируете External reset в вашем блоке PID Controller, активирование обнаружения пересечения нулем может уменьшать время вычисления в вашей симуляции. Выбор этого параметра активирует обнаружение пересечения нулем:
В сбросе начального состояния
При вводе верхнего или более низкого состояния насыщения
При отъезде верхнего или более низкого состояния насыщения
Для получения дополнительной информации об обнаружении пересечения нулем, смотрите Обнаружение Пересечения нулем.
Параметры блоков: ZeroCross |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "on"off |
Значение по умолчанию: "on" |
Source — Источник для интегратора и производных начальных условийinternal (значение по умолчанию) | externalSimulink использует начальные условия, чтобы инициализировать интегратор и производный фильтр (или неотфильтрованная производная) выход в начале симуляции или в заданном триггерном событии. (См. параметр External reset.) Эти начальные условия определяют начальный блок выход. Используйте этот параметр, чтобы выбрать, как предоставить начальные значения условия с блоком.
internalЗадайте начальные условия с помощью параметров Filter Initial condition и Integrator Initial condition. Если Use filtered derivative не выбран, используйте параметр Differentiator, чтобы задать начальное условие для неотфильтрованного дифференциатора вместо условия начальной буквы фильтра.
externalЗадайте начальные условия внешне с помощью входных параметров блока. Дополнительные входные порты Io и Do появляются на блоке. Если Use filtered derivative не выбран, предоставьте начальное условие для неотфильтрованного дифференциатора в Do вместо условия начальной буквы фильтра.
Параметры блоков:
InitialConditionSource |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения:
"internal", "external" |
Значение по умолчанию:
"internal" |
Integrator — Начальные условия интегратораSimulink использует начальные условия интегратора, чтобы инициализировать интегратор в начале симуляции или в заданном триггерном событии (см. External reset). Начальные условия интегратора и условие начальной буквы фильтра определяют начальный выход блока PID controller.
Начальными условиями интегратора не может быть NaN или Inf.
Чтобы использовать этот параметр, во вкладке Initialization, устанавливают Source на internal, и набор Controller к типу, который имеет интегральное действие.
Параметры блоков: InitialConditionForIntegrator |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 0 |
Filter — Отфильтруйте начальное условиеSimulink использует условие начальной буквы фильтра инициализировать производный фильтр в начале симуляции или в заданном триггерном событии (см. External reset). Начальные условия интегратора и условие начальной буквы фильтра определяют начальный выход блока PID controller.
Условием начальной буквы фильтра не может быть NaN или Inf.
Чтобы использовать этот параметр, во вкладке Initialization, устанавливают Source на internal, и используйте контроллер, который имеет производный фильтр.
Параметры блоков: InitialConditionForFilter |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 0 |
Differentiator — Начальное условие для неотфильтрованной производнойКогда вы используете неотфильтрованную производную, Simulink использует этот параметр, чтобы инициализировать дифференциатор в начале симуляции или в заданном триггерном событии (см. External reset). Начальные условия интегратора и производное начальное условие определяют начальный выход блока PID controller.
Производным начальным условием не может быть NaN или Inf.
Чтобы использовать этот параметр, установите Time domain на Discrete-time, снимите флажок Use filtered derivative, и во вкладке Initialization, установите Source на internal.
Параметры блоков: DifferentiatorICPrevScaledInput |
| Ввод: скаляр, вектор |
| Значение по умолчанию: 0 |
Initial condition setting — Местоположение, в котором применяется начальное условиеState (most efficient) (значение по умолчанию) | OutputИспользуйте этот параметр, чтобы задать, применить ли Integrator Initial condition и параметр Filter Initial condition к соответствующему состоянию блока или вывести. Можно изменить этот параметр в командной строке только, с помощью set_param установить InitialConditionSetting параметр блока.
State (most efficient)Используйте эту опцию во всех ситуациях кроме тех случаев, когда блок находится в триггируемой подсистеме или подсистеме вызова функций, и упрощенный режим инициализации включен.
OutputИспользуйте эту опцию, когда блок находится в триггируемой подсистеме или подсистеме вызова функций, и упрощенный режим инициализации включен.
Для получения дополнительной информации о Начальном параметре установки условия, смотрите блок Discrete-Time Integrator.
Этот параметр только доступен посредством программируемого использования.
Параметры блоков: InitialConditionSetting |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "state"вывод |
Значение по умолчанию: "state" |
External reset — Инициируйте для сброса интегратора и отфильтруйте значенияnone (значение по умолчанию) | rising | falling | either | levelЗадайте триггерное условие, которое заставляет блок сбрасывать интегратор и фильтр к начальным условиям. (Если Use filtered derivative не выбран, триггер сбрасывает интегратор и дифференциатор к начальным условиям.) Выбирающий любую опцию кроме none включает порт Reset на блоке для внешнего сигнала сброса.
noneИнтегратор и фильтр (или дифференциатор) выходные параметры установлены в начальные условия в начале моделирования и не сбрасываются в процессе моделирования.
risingСбросьте выходные параметры, когда сигнал сброса будет иметь возрастающее ребро.
fallingСбросьте выходные параметры, когда сигнал сброса будет иметь падающее ребро.
eitherСбросьте выходные параметры, когда сброс будет сигнализировать или о повышениях или о падениях.
levelСбросьте выходные параметры, когда сброс будет сигнализировать также:
Является ненулевым на шаге текущего времени
Изменения от ненулевого на предыдущем временном шаге, чтобы обнулить на шаге текущего времени
Эта опция содержит выходные параметры к начальным условиям, в то время как сигнал сброса является ненулевым.
Чтобы включить этот параметр, установите Controller на тип, который имеет производное или интегральное действие.
Параметры блоков: ExternalReset |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения:
"none", "rising", "falling", "either", "level" |
Значение по умолчанию: "none" |
Ignore reset when linearizing — Обеспечьте линеаризацию, чтобы проигнорировать сбросoff (значение по умолчанию) | onВыберите, чтобы обеспечить Simulink и команды линеаризации Simulink Control Design, чтобы проигнорировать любой механизм сброса, заданный в параметре External reset. Игнорирование состояний сброса позволяет вам линеаризовать модель вокруг рабочей точки, даже если та рабочая точка заставляет блок сбрасывать.
Параметры блоков: IgnoreLimit |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "off"on |
Значение по умолчанию: "off" |
Enable tracking mode — Активируйте отслеживание сигналаoff (значение по умолчанию) | onОтслеживание сигнала позволяет блоку выход, следуют, отслеживание сигнализируют, что вы обеспечиваете в порте TR. Когда отслеживание сигнала активно, различие между сигналом отслеживания и блоком выход возвращено к входу интегратора с усилением Kt, заданный параметром Tracking gain (Kt). Отслеживание сигнала имеет несколько приложений, включая завершение передачи и предотвращения управления bumpless в многоконтурных структурах управления.
Используйте отслеживание сигнала, чтобы достигнуть передачи управления bumpless в системах, которые переключаются между двумя контроллерами. Предположим, что вы хотите передать управление между ПИД-регулятором и другим контроллером. Для этого соединяя контроллер выход с входом TR как показано на следующем рисунке.
Для получения дополнительной информации см. Передачу Управления Bumpless с ПИД-регулятором с двумя степенями свободы.
Используйте отслеживание сигнала, чтобы предотвратить завершение блока в многоконтурных подходах управления. Для примера, иллюстрирующего этот подход с 1DOF ПИД-регулятор, смотрите, Предотвращают Завершение Блока в Многоконтурном Управлении.
Чтобы включить этот параметр, установите Controller на тип, который имеет интегральное действие.
Параметры блоков: TrackingMode |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "off"on |
Значение по умолчанию: "off" |
Tracking coefficient (Kt) — Усиление отслеживающей сигнал обратной связиКогда вы выбираете Enable tracking mode, различие между TR сигнала и блоком выход возвращено к входу интегратора с усилением Kt. Используйте этот параметр, чтобы задать усиление в той обратной связи.
Чтобы включить этот параметр, выберите Enable tracking mode.
Параметры блоков: Kt |
| Ввод: скаляр |
| Значение по умолчанию: 1 |
Limit Output — Ограничьте блокируют выход к заданным степеням насыщенияoff (значение по умолчанию) | onАктивация этой опции ограничивает блок выход, так, чтобы вам не был нужен отдельный блок Saturation после контроллера. Это также позволяет вам активировать антизаключительный механизм, встроенный в блок (см. параметр Anti-windup method). Задайте выходные пределы насыщения с помощью параметров Upper limit и Lower limit. Можно также задать пределы насыщения внешне как входные порты блока.
Параметры блоков: LimitOutput |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "off"on |
Значение по умолчанию: "off" |
Source — Источник для выходных пределов насыщенияИспользуйте этот параметр, чтобы задать, как предоставить верхние и более низкие пределы насыщения блока выход.
internalЗадайте выходные пределы насыщения с помощью параметров Lower limit и Upper limit.
externalЗадайте выходные пределы насыщения, внешне использующие входные порты блока. Дополнительные входные порты up и lo появляются на блоке. Вы можете использовать входные порты, чтобы реализовать верхние и более низкие выходные пределы насыщения, определенные логикой или другими вычислениями в модели Simulink, и передали блоку.
Параметры блоков:
SatLimitsSource |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения:
"internal", "external" |
Значение по умолчанию:
"internal" |
Upper limit — Верхний предел насыщения для блока выводитсяInf (значение по умолчанию) | скалярЗадайте верхний предел для блока выход. Блок выход сохранен в Верхнем пределе насыщения каждый раз, когда взвешенная сумма пропорционального, интеграла и производных действий превышает то значение.
Чтобы включить этот параметр, выберите Limit output.
Параметры блоков: UpperSaturationLimit |
| Ввод: скаляр |
Значение по умолчанию: Inf |
Lower limit — Более низкий предел насыщения для блока выводится-Inf (значение по умолчанию) | скалярЗадайте нижний предел для блока выход. Блок выход сохранен в Более низком пределе насыщения каждый раз, когда взвешенная сумма пропорционального, интеграла и производных действий понижается то значение.
Чтобы включить этот параметр, выберите Limit output.
Параметры блоков: LowerSaturationLimit |
| Ввод: скаляр |
Значение по умолчанию: -Inf |
Ignore saturation when linearizing — Обеспечьте линеаризацию, чтобы проигнорировать выходные пределыoff (значение по умолчанию) | onОбеспечьте Simulink, и команды линеаризации Simulink Control Design, чтобы проигнорировать блокируют выходные пределы, заданные в параметрах Lower limit и Upper limit. Игнорирование выходных пределов позволяет вам линеаризовать модель вокруг рабочей точки, даже если та рабочая точка заставляет блок превышать выходные пределы.
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Limit output.
Параметры блоков: LinearizeAsGain |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "off"on |
Значение по умолчанию: "off" |
Anti-windup method — Антизаключительный метод интегратора none (значение по умолчанию) | back-calculation | clampingКогда вы выбираете Limit output, и взвешенная сумма компонентов контроллера превышает заданные выходные пределы, блок выход содержит в заданном пределе. Однако интегратор выход может продолжить расти (завершение интегратора), увеличив различие между блоком выход и суммой компонентов блока. Другими словами, внутренние сигналы в блоке могут быть неограниченными, даже если выход кажется ограниченным пределами насыщения. Без механизма, чтобы предотвратить завершение интегратора, два результата возможны:
Если знак сигнала, вводящего интегратор никогда, не изменяется, интегратор продолжает объединяться, пока это не переполняется. Значение переполнения является максимальным или минимальным значением для типа данных интегратора выход.
Если знак сигнала, вводящего изменения интегратора однажды взвешенная сумма, вырос вне выходных пределов, может требоваться много времени, чтобы раскрутить интегратор и возвратить взвешенную сумму в пределе насыщения блока.
В любом случае может пострадать эффективность контроллера. Чтобы сражаться с эффектами завершения без антизаключительного механизма, может быть необходимо расстроить контроллер (например, путем сокращения усилений контроллера), приведения к вялому контроллеру. Чтобы избежать этой проблемы, активируйте антизаключительный механизм с помощью этого параметра.
noneНе используйте антизаключительный механизм.
back-calculationРаскрутите интегратор, когда блок выход будет насыщать путем возвращения к интегратору различия между влажным и ненасыщенным управляющим сигналом. Следующая схема представляет схему обратной связи заднего вычисления для контроллера непрерывного времени. Чтобы видеть фактическую схему обратной связи для вашей настройки контроллера, щелкните правой кнопкой по блоку и выберите Mask> Look Under Mask.
Используйте параметр Back-calculation coefficient (Kb), чтобы задать усиление антизаключительной схемы обратной связи. Это обычно удовлетворительно, чтобы установить Kb = I, или для контроллеров с производным действием, Kb = sqrt(I*D). Обратное вычисление может быть эффективным для объектов с относительно большой потерей времени [1].
clampingИнтегрирование останавливается, когда сумма компонентов блока превышает выходные пределы и интегратор, выход и вход блока имеют тот же знак. Интегрирование возобновляет, когда сумма компонентов блока превышает выходные пределы и интегратор, выход и вход блока имеют противоположный знак. Зажим иногда упоминается как условное интегрирование.
Зажим может быть полезен для объектов с относительно маленькими потерями времени, но может дать к плохому переходному процессу в течение больших потерей времени [1].
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Limit output.
Параметры блоков:
AntiWindupMode |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения:
"none", "back-calculation", "clamping" |
Значение по умолчанию:
"none" |
Back-calculation coefficient (Kb) — Получите коэффициент антизаключительной обратной связиback-calculation антизаключительный метод раскручивает интегратор, когда блок выход насыщает. Это делает так путем возвращения к интегратору различия между влажным и ненасыщенным управляющим сигналом. Используйте параметр Back-calculation coefficient (Kb), чтобы задать усиление антизаключительной схемы обратной связи. Для получения дополнительной информации смотрите параметр Anti-windup method.
Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Limit output и установите параметр Anti-windup method на back-calculation.
Параметры блоков: Kb |
| Ввод: скаляр |
| Значение по умолчанию: 1 |
Параметры в этой вкладке, в основном, имеют применение в генерации фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™. Они задают, как числовые количества, сопоставленные с блоком, хранятся и обработанный, когда вы генерируете код.
Если необходимо сконфигурировать типы данных для генерации фиксированной точки, нажмите Open Fixed-Point Tool и используйте тот инструмент, чтобы сконфигурировать остальную часть параметров во вкладке. Для получения информации об использовании Fixed-Point Tool смотрите Автомасштабирующиеся Объекты данных Использовать Fixed-Point Tool (Fixed-Point Designer).
После того, как вы будете использовать Fixed-Point Tool, можно использовать параметры в этой вкладке, чтобы внести изменения в настройки типа данных фиксированной точки при необходимости. Для каждой величины, сопоставленной с блоком, можно задать:
С плавающей точкой или тип данных с фиксированной точкой, включая то, наследован ли тип данных от восходящих значений в блоке.
Минимальные и максимальные значения для количества, которые определяют, как количество масштабируется для представления фиксированной точки.
Для помощи в выборе соответствующих значений щелкните
, чтобы открыть Ассистент Типа данных по соответствующему количеству. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных.
Определенные количества, перечисленные во вкладке Data Types, варьируются в зависимости от того, как вы конфигурируете блок ПИД-регулятора. В общем случае можно сконфигурировать типы данных для следующих типов количеств:
Продукт выход — Хранилища результат умножения выполняется под маской блока. Например, P product output хранит выход блока усиления, который умножает вход блока с пропорциональной составляющей P.
Параметр — Хранилища значение числовых параметров блоков, такие как P, I или D.
Выход блока — Хранилища выход блока, который находится под маской блока ПИД-регулятора. Например, используйте Integrator output, чтобы задать тип данных выхода блока под названием Интегратор. Этот блок находится под маской в подсистеме Интегратора и вычисляет термин интегратора действия контроллера.
Аккумулятор — значения Хранилищ сопоставлены с блоком суммы. Например, SumI2 Accumulator устанавливает тип данных аккумулятора, сопоставленного с блоком SumI2 суммы. Этот блок находится под маской в Обратной подсистеме Вычисления Антизаключительной подсистемы.
В общем случае можно найти блок сопоставленным любым перечисленным параметром путем взгляда под маской блока PID Controller и исследования ее подсистем. Можно также использовать Model Explorer, чтобы искать под маской перечисленное название параметра, такое как SumI2. (См. Model Explorer.)
Соответствие с входом и внутренними типами данных
По умолчанию все типы данных в блоке установлены в Inherit: Inherit via internal rule. С этой установкой Simulink выбирает типы данных, чтобы сбалансировать числовую точность, эффективность и размер сгенерированного кода, при составлении свойств оборудования целевого процессора.
При некоторых условиях несовместимость может находиться между типами данных в блоке. Например, в непрерывное время, блок Integrator под маской может принять только сигналы типа double. Если входной сигнал блока является типом, который не может быть преобразован в double, такой как uint16, внутренние правила для наследования типа генерируют ошибку, когда вы генерируете код.
Чтобы избежать таких ошибок, можно использовать настройки Data Types, чтобы обеспечить преобразование типа данных. Например, можно явным образом установить P product output, I product output и D product output к double, обеспечение, что сигналы, достигающие интеграторов непрерывного времени, имеют тип double.
В общем случае не рекомендуется использовать блок в непрерывное время для приложений генерации кода. Однако подобные ошибки типов данных могут произойти в дискретное время, если вы явным образом устанавливаете некоторые значения к типам данных, которые несовместимы с нисходящими ограничениями сигнала в блоке. В таких случаях используйте настройки Data Types, чтобы гарантировать, что все типы данных внутренне совместимы.
Фиксированная точка операционные параметрыInteger rounding mode — Режим Rounding для операций фиксированной точкиFloor (значение по умолчанию) | Ceiling | Convergent | Nearest | Round | Simplest | ZeroЗадайте округляющийся режим для операций фиксированной точки. Для получения дополнительной информации смотрите Округление (Fixed-Point Designer).
Параметры блоков всегда вокруг к самому близкому представимому значению. Чтобы управлять округлением параметров блоков, введите выражение с помощью MATLAB® функция округления в поле маски.
Параметры блоков:
RndMeth |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Ceiling' | 'Convergent' | 'Floor' | 'Nearest' | 'Round' | 'Simplest' | 'Zero' |
Значение по умолчанию:
'Floor' |
Saturate on integer overflow — Метод действия переполненияoff (значение по умолчанию) | onЗадайте, насыщает ли переполнение или переносится.
off — Переполнение переносится к соответствующему значению, которое может представлять тип данных.
Например, номер 130 не помещается в 8-битное целое число со знаком и переносится к-126.
on — Переполнение насыщает или к минимальному или к максимальному значению, которое может представлять тип данных.
Например, переполнение, сопоставленное с 8-битным целым числом со знаком, может насыщать к-128 или 127.
Совет
Рассмотрите установку этого флажка, когда ваша модель имеет возможное переполнение, и вы хотите явную защиту насыщения в сгенерированном коде.
Полагайте, что снятие этого флажка, когда это необходимо, оптимизирует КПД вашего сгенерированного кода.
Снятие этого флажка также помогает вам постараться не чрезмерно определять, как блок обрабатывает сигналы из области значений. Для получения дополнительной информации смотрите Ошибки Диапазона сигнала Поиска и устранения неисправностей.
Когда вы устанавливаете этот флажок, насыщение применяется к каждой внутренней операции на блоке, не только выходу или результату.
В общем случае процесс генерации кода может обнаружить, когда переполнение не возможно. В этом случае генератор кода не производит код насыщения.
Параметры блоков: SaturateOnIntegerOverflow |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: 'off' | 'on' |
Значение по умолчанию: 'off' |
Lock data type settings against changes by the fixed-point tools — Препятствуйте тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данныхoff (значение по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете на этом блоке. Для получения дополнительной информации смотрите Блокировку Установка Типа Выходных данных (Fixed-Point Designer).
Параметры блоков: LockScale |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: 'off' | 'on' |
Значение по умолчанию: 'off' |
Параметры в этой вкладке, в основном, имеют применение в генерации кода.
State name (e.g., 'position') — Назовите для состояний фильтра и интегратора непрерывного времени'' (значение по умолчанию) | вектор символовПрисвойте уникальное имя состоянию, сопоставленному с интегратором или фильтром для ПИД-регуляторов в непрерывном времени. (Для получения информации об именах состояния в ПИД-регуляторе в дискретном времени смотрите параметр State name.) Имя состояния используется, например:
Для соответствующей переменной в сгенерированном коде
Как часть устройства хранения данных называют при логгировании состояний в процессе моделирования
Поскольку соответствующее состояние в линейной модели получает путем линеаризации блока
Допустимое имя состояния начинается с буквенного символа или символа подчеркивания, сопровождаемого алфавитно-цифровыми символами или символами подчеркивания.
Чтобы включить этот параметр, установите Time domain на Continuous-time.
Параметр: IntegratorContinuousStateAttributes, FilterContinuousStateAttributes |
| Ввод: символьный вектор |
Значение по умолчанию: '' |
State name — Имена для состояний фильтра и интегратора дискретного времениПрисвойте уникальное имя состоянию, сопоставленному с интегратором или фильтром для ПИД-регуляторов в дискретном времени. (Для получения информации об именах состояния в ПИД-регуляторе в непрерывном времени смотрите параметр State name (e.g., 'position').)
Допустимое имя состояния начинается с буквенного символа или символа подчеркивания, сопровождаемого алфавитно-цифровыми символами или символами подчеркивания. Имя состояния используется, например:
Для соответствующей переменной в сгенерированном коде
Как часть устройства хранения данных называют при логгировании состояний в процессе моделирования
Поскольку соответствующее состояние в линейной модели получает путем линеаризации блока
Для получения дополнительной информации об использовании имен состояния в генерации кода, смотрите Настройку генерации кода C для Элементов Интерфейса модели (Simulink Coder).
Чтобы включить этот параметр, установите Time domain на Discrete-time.
Параметр: IntegratorStateIdentifier, FilterStateIdentifier |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значение по умолчанию: "" |
State name must resolve to Simulink signal object — Потребуйте, чтобы имя состояния решило к объекту сигналаoff (значение по умолчанию) | onВыберите этот параметр, чтобы потребовать, чтобы имя состояния интегратора или фильтра дискретного времени решило к объекту Сигнала Simulink.
Включить этот параметр для состояния интегратора или фильтра дискретного времени:
Установите Time domain на Discrete-time.
Задайте значение для интегратора или отфильтруйте State name.
Установите параметр конфигурации модели Signal resolution на значение кроме None.
Параметры блоков: IntegratorStateMustResolveToSignalObject, FilterStateMustResolveToSignalObject |
| Ввод: строка, вектор символов |
Значения: "off"on |
Значение по умолчанию: "off" |
Типы данных |
|
Прямое сквозное соединение |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Обнаружение пересечения нулем |
|
ПИД-регулятор с 2 степенями свободы может быть интерпретирован как ПИД-регулятор с предварительным фильтром или ПИД-регулятор с элементом прямого распространения.
В параллельной форме ПИД-регулятор с двумя степенями свободы может быть эквивалентно смоделирован следующей блок-схемой, где C является одним ПИД-регулятором степени свободы, и F является предварительным фильтром на опорном сигнале.
Ref является опорным сигналом, y является обратной связью от измеренной системы выход, и u является контроллером выход. В течение непрерывного времени ПИД-регулятор 2-DOF в параллельной форме, передаточных функциях для F и C
где b и c являются весами заданного значения.
Для ПИД-регулятора 2-DOF в идеальной форме передаточные функции
Подобное разложение запрашивает дискретное время контроллер 2-DOF.
В качестве альтернативы параллельный ПИД-регулятор с двумя степенями свободы может быть смоделирован следующей блок-схемой.
В этой реализации Q действует как создание условий прямого распространения на опорном сигнале. В течение непрерывного времени ПИД-регулятор 2-DOF в параллельной форме передаточная функция для Q
Для ПИД-регулятора 2-DOF в идеальной форме передаточная функция
Передаточные функции для C эквивалентны в разложении фильтра.
Подобное разложение запрашивает дискретное время контроллер 2-DOF.
[1] Visioli, A., "Измененная антизаключительная схема ПИД-регуляторов", продолжения IEE - теория управления и приложения, издание 150, номер 1, январь 2003
PID Controller | Gain | Integrator | Derivative | Discrete PID Controller (2DOF)
