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指定PI-D和I-PD控制器

PI-D和I-PD控制器用于减轻参考信号变化对控制信号的影响。这些控制器是2DOF PID控制器的变体。

并联型2DOF PID控制器的一般公式为:

u ＝ P （ b r − y ） + 我 1 年代 （ r − y ） + D N 1 + N 1 年代 （ c r − y ） ．

在这里,r而且y分别为参考输入和测量输出。u是控制器输出，也叫控制信号．P，我,D分别指定比例增益、积分增益和导数增益。N指定导数滤波器系数。b而且c分别为比例分量和导数分量指定设定值权重。对于1DOF PID控制器，b而且c等于1。

如果r是非光滑或不连续的，导数和比例分量可以贡献大的峰值或偏移u，这是不可行的。例如，一个步进输入可能导致一个较大的峰值u因为导数分量。对于电机执行器来说，这样强烈的控制信号可能会损坏电机。

减轻…的影响r在u,设置b或c，或者两者都是0。使用以下一种基于设定值-权重的形式:

  • πd的(b= 1而且c= 0) -导数分量不直接传播的变化r来u，而比例分量是。但是，影响更大的导数分量被抑制了。也被称为输出控制器的导数．

    这种控制器形式的一般公式是:

    u ＝ P （ r − y ） + 我 1 年代 （ r − y ） − D N 1 + N 1 年代 y ．

  • I-PD (b= 0而且c= 0) -比例和导数成分不直接传播的变化r来u．

    这种控制器形式的一般公式是:

    u ＝ − P y + 我 1 年代 （ r − y ） − D N 1 + N 1 年代 y ．

下面的图表显示u为不同的PID形式的步骤参考。当参考从0到1时，1DOF PID控制器会产生一个很大的峰值。PI-D表单导致较小的跳跃。相比之下，I-PD表单对中的变化没有那么大的反应r．

您可以调整P，我，D,N系数的PI-D或I-PD控制器，以实现所需的干扰抑制和参考跟踪。

使用PID控制器(2DOF)块指定PI-D和I-PD控制器

控件指定PI-D或I-PD控制器PID控制器(2DOF)或离散PID控制器(2自由度)块，打开块对话框。在控制器菜单中,选择PID．

  • 如果是PI-D控制器，输入1在设定值权重(b)盒子,0在设定值权重(c)盒子。

  • I-PD控制器输入0在设定值权重(b)盒子,0在设定值权重(c)盒子。

要查看演示PI-D和I-PD控制器表单的示例，请键入ex_scd_pid2dof_setpoint_based_controllers．这将打开一个模型，比较1DOF PID, PI-D和I-PD控制器的性能。

PI-D和I-PD控制器的自动调优

你可以使用PID调谐器自动调优PI-D和I-PD控制器，同时保留固定b而且c值。这样做:

  1. 在模型中，打开块。在块对话框中控制器菜单中,选择PID．

  2. 点击调优．PID调谐器打开。

  3. 在PID调谐器，在类型菜单中,选择PI-DF或I-PDF．PID调谐器调整控制器增益，修正b= 1和cPI-D = 0，和b= 0和cI-PD = 0。

中所述的系统响应现在可以进行分析PID调谐器的设计分析．

另请参阅

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