主要内容

PID自动整定如何工作

为了使用PID自动整定，配置和部署一个PID自动整定块，闭环PID自动调谐器或开环PID自动调谐器．

自动调谐的过程

PID自动调谐块通过执行频率响应估计实验来工作。这些模块将测试信号注入到装置中，并根据估计的频率响应调整PID增益。

下面的示意图大致说明了PID自动调谐器块如何适用于控制系统。

直到自动调谐过程开始，自动调谐块继电器控制信号直接从u向植物输入u +Δ．在这种状态下，模块对系统性能没有影响。

当自动调优过程开始时，块注入一个测试信号你出实时收集工厂投入产出数据，估算频率响应。

  • 如果你使用开环PID自动调谐器块，块之间打开反馈循环u而且u +Δ估计实验的持续时间。它会注入u +Δ正弦信号在频率上的叠加[1/3, 1, 3, 10]ωc,在那里ωc用于调优的指定目标带宽。对于非集成器件，块还可以注入阶跃信号来估计器件的直流增益。所有测试信号都注入到标称植物输入的顶部，这是信号的值在u当实验开始时。

  • 如果你使用闭环PID自动调谐器在实验过程中，PID控制器通过其电流增益来控制装置。闭环调谐使用频率上的正弦测试信号[1/10,1/ 3,1,3,10]ωc．

当实验结束时，块使用估计的频率响应来计算PID增益。调优算法旨在平衡性能和鲁棒性，同时实现您指定的控制带宽和相位裕度。您可以配置逻辑，将调谐增益从块传输到PID控制器，允许您实时验证闭环性能。

PID自动整定工作流

下面的步骤提供了PID自动整定工作流程的一般概述。

  1. 如原理图所示，将PID自动调谐器块合并到系统中。

  2. 配置控制调优实验何时开始和结束的开始/停止信号。你可以在任何时候使用这个信号来启动PID自动整定过程。当你停止实验，块返回调谐PID增益。

  3. 指定控制器参数，如控制器类型和调优的目标带宽。

  4. 配置实验参数，如在频率响应实验中注入扰动的振幅。

  5. 使用启动/停止信号启动自动调优过程，并允许它运行足够长的时间以完成频率响应估计实验。

  6. 停止自动调优过程。当实验停止时，自动调谐器计算并返回调谐后的PID增益。

  7. 将调谐增益从块转移到PID控制器。然后，您可以在Simulink中验证调优控制器的性能金宝app®或者实时。

有关执行这些步骤的详细信息，请参见:

另请参阅

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