pid2
创建二自由度PID控制器并联形式,转换为平行形式二自由度PID控制器
语法
C2 = pid2 (Kp、Ki Kd, Tf, b, c)
C2 = pid2 (Kp、Ki Kd, Tf, b, c, Ts)
C2 = pid2(系统)
C2 = pid2 (___、名称、值)
描述
pid2
控制器对象表示两个自由度的二自由度PID控制器并联形式。使用pid2
要么创建一个pid2
从已知的系数或控制器对象动态系统模型转换为pid2
对象。
二自由度PID控制器(双自由度)包括选点权重比例和微分项。一个二自由度PID控制器可以实现快速抗干扰性没有显著增加过度的选点跟踪。二自由度PID控制器也有助于减轻的影响控制信号的参考信号的变化。下面的插图显示了一个典型的控制体系结构使用一个二自由度PID控制器。
创建了一个连续时间的二自由度PID控制器与比例,积分,和衍生品收益C2
= pid2 (Kp
,Ki
,Kd
,特遣部队
,b
,c
)Kp
,Ki
,Kd
和一阶微分滤波器时间常数特遣部队
。控制器也有选点权重b
比例项,选点权重c
在导数项。二自由度控制器的输出之间的关系(u)及其两个输入(r和y)是由:
这表示是平行的形式。如果所有的系数都是实值,然后由此产生C2
是一个pid2
控制器对象。如果一个或多个这些系数可调(realp
或genmat
),然后C2
是一个可调广义状态空间(一族
)模型对象。
创建一个离散时间双自由度PID控制器样品时间C2
= pid2 (Kp
,Ki
,Kd
,特遣部队
,b
,c
,Ts
)Ts
。控制器的输出和输入之间的关系是:
如果(z),DF(z)是离散积分公式积分器和导数过滤器。默认情况下,
选择不同的离散积分公式,使用IFormula
和DFormula
属性。(见属性的更多信息)。如果DFormula
=“ForwardEuler”
(默认值)特遣部队
≠0,那么Ts
和特遣部队
必须满足Tf > Ts / 2
。这个需求可以确保一个稳定的导数过滤柱。
输入参数
|
比例增益。
当 默认值:1 |
|
获得积分。
当 默认值:0 |
|
衍生品收益。
当 默认值:0 |
|
时间常数的一阶导数过滤器。
当 默认值:0 |
|
选点权重比例项。
当 默认值:1 |
|
选点导数项权重。
当 默认值:1 |
|
样品时间。 创建一个离散时间
默认值:0(连续时间) |
|
输出动态系统转换为并行
|
名称-值参数
指定可选的逗号分隔条名称,值
参数。的名字
参数名称和吗价值
相应的价值。的名字
必须出现在引号。您可以指定几个名称和值对参数在任何顺序Name1, Value1,…,的家
。
使用名称,值
语法设置数值积分公式IFormula
和DFormula
一个离散时间pid2
控制器,或设置其他对象属性等InputName
和OutputName
。可用的属性信息pid2
控制器对象,看到属性。
输出参数
|
二自由度PID控制器,作为一个返回 |
属性
|
选点权重比例和导数项,分别。 |
|
PID控制器增益。 比例、积分和微分增益。 |
|
微分滤波器时间常数。 的 |
|
离散积分公式如果(z离散时间的积分器
当 默认值: |
|
离散积分公式DF(z离散时间的导数过滤器
当 默认值: |
|
时间延迟对系统输入。 |
|
时间延迟对系统输出。 |
|
样品时间。对于连续时间模型, 改变这个属性不离散化或重新取样模型。使用 默认值: |
|
单位时间变量,样品时间
改变对其他属性,这个属性没有影响,因此改变整个系统的行为。使用 默认值: |
|
输入通道名称,指定为一个字符特征向量的向量或一个2×1细胞阵列。使用这个属性名称的输入通道控制器模型。例如,指定名称 C.InputName={“选点”;“测量”}; 另外,使用自动分配输入向量扩张的名字。例如: C.InputName=“C-input”;
输入名称自动扩大 您可以使用速记符号 输入通道名称有几种用途,包括:
默认值: |
|
输入通道单位,指定为一个2×1单元阵列的特征向量。使用这个属性来跟踪输入信号的单位。例如,分配的单位 C。我nputUnit = {“伏”;《摩尔/ m ^ 3》};
默认值: |
|
输入通道组。此属性不需要PID控制器模型。 默认值: |
|
输出通道名称,指定为一个特征向量。使用这个属性名称输出通道的控制器模型。例如,指定名称 C.OutputName=“控制”;
您可以使用速记符号 输入通道名称有几种用途,包括:
默认值:空的特征向量, |
|
输出通道单位,指定为一个特征向量。使用这个属性来跟踪输出信号单元。例如,分配单位 C。OutputUnit =“伏”;
默认值:空的特征向量, |
|
输出通道组。此属性不需要PID控制器模型。 默认值: |
|
系统名称、指定为一个特征向量。例如, 默认值: |
|
任何你想要的文本关联系统,存储为一个字符串或一个单元阵列的特征向量。您提供的属性存储任何数据类型。例如,如果 sys1。笔记=“sys1字符串。”;sys2。笔记=sys2有一个特征向量。;sys1。笔记sys2。笔记 ans =“sys1字符串。”ans = sys2有一个特征向量。 默认值: |
|
任何你想要的类型的数据与系统,指定为任何MATLAB®数据类型。 默认值: |
|
采样网格模型数组,指定为一个数据结构。 抽样模型推导出来的数组的一个或多个自变量,这个属性追踪与数组中的每个模型相关的变量值。这个信息显示或绘制模型时出现数组。使用此信息来跟踪结果返回给独立变量。 数据结构的字段名称设置为抽样变量的名字。设置字段值的采样与数组中的每个模型相关的变量值。所有抽样变量应该是数字和标量值,和所有数组的采样值应该匹配模型的维度的数组。 例如,假设您创建一系列11-by-1的线性模型, sysarr。SamplingGrid =结构(“时间”0:10)
同样的,假设你创建一个6-by-9模型数组, [ζ,w] = ndgrid(< 6的值ζ>、< 9 w的值>)。SamplingGrid =结构(“ζ”ζ,' w 'w) 当您显示 米 (::1,- 1)(ζ= 0.3 w = 5) = 25 - - - - - - - - - - - - - - - - s ^ 2 + 3 s + 25米(:,:,2,1)(ζ= 0.35 w = 5) = 25 - - - - - - - - - - - - - - - - - s ^ 2 + 3.5 s + 25… 生成的模型阵列的线性化模型金宝app®模型在多个参数值或操作点,软件填充 默认值: |
例子
提示
为特定的植物设计PID控制器,使用
pidtune
或pidTuner
。创建一个可调二自由度PID控制器作为控制设计,使用tunablePID2
。二自由度控制器分解成两个输出控制组件,如反馈控制器和前馈控制器,使用
getComponents
。创建数组
pid2
控制器对象:一个数组的
pid2
控制器,每个控制器必须具有相同的样品时间Ts
和离散积分公式IFormula
和DFormula
。创建或转化为标准形式控制器,使用
pidstd2
。标准形式表达控制器动作的整体比例增益Kp、积分和微分时间T我和Td,过滤因子N。例如,输入和输出之间的关系连续时间标准形式的二自由度PID控制器是由:有两种方法可以使离散连续时间
pid2
控制器:使用
汇集
命令。汇集
计算新的离散控制器参数值。离散积分公式的离散控制器依赖汇集
您使用离散化方法,如如下表所示。汇集
离散化方法IFormula
DFormula
“zoh”
ForwardEuler
ForwardEuler
“呸”
梯形
梯形
“tustin”
梯形
梯形
“冲动”
ForwardEuler
ForwardEuler
“匹配”
ForwardEuler
ForwardEuler
如果你需要不同的离散积分公式,你可以通过直接离散化控制器设置
Ts
,IFormula
,DFormula
到所需的值。(见离散化一个连续时间的二自由度PID控制器)。然而,这种方法并不计算新的增益和filter-constant值离散控制器。因此,这种方法可能产生贫困的连续和离散时间之间的匹配pid2
控制器比使用汇集
。
版本历史
介绍了R2015b