根据响应数据交互式地估计工厂参数
这个例子展示了如何使用PID调谐器拟合测量的SISO响应数据的线性模型。
如果您有System Identification Toolbox™软件，您可以使用PID调谐器根据从您的系统测量的时域响应数据估计线性工厂模型的参数。PID调谐器然后根据得到的估计模型调整PID控制器。PID调谐器为您提供几种技术，以图形方式、手动或自动调整估计模型以匹配您的响应数据。这个例子说明了其中的一些技术。
在本例中，您将测量的响应数据从数据文件加载到MATLAB中®工作区，将工厂表示为线性时不变模型．有关从Simulink生成模拟数据的信息金宝app®模型中,看到根据测量或模拟的响应数据交互式地估计工厂(金宝appSimulink控制设计)．
导入响应数据用于识别
开放PID调谐器并将测量的响应数据加载到MATLAB工作空间中。
pidTuner (tf (1),“π”)加载PIDPlantMeasuredIOData
当您导入响应数据时，PID调谐器假设您的测量数据代表一个与PID控制器在负反馈回路中连接的工厂。换句话说，PID调谐器假设您的系统具有以下结构。PID调谐器假设您在工厂输入处注入了阶跃信号
u然后测量系统的响应y，如图所示。
本例的示例数据文件包含三个变量，每个变量都是一个501 × 1数组。
inputu单位阶跃函数是在u获取响应数据。outputy系统的实测响应是y．时间向量t，运行时间从0到50秒，采样时间为0.1秒。比较inputu来t表示步骤发生在t= 5秒。提示
您可以导入作为数字数组存储的响应数据(如本例中所示)
timeseries对象，或iddata(系统识别工具箱)对象。在PID调谐器，在…植物菜单中,选择
识别新植物．
在植物鉴别选项卡上,单击
获取I/O数据并选择阶跃响应．此操作将打开导入步骤响应对话框。输入有关响应数据的信息。输出信号是测量的系统响应，
outputy．输入阶跃信号的参数化如图对话框中的图所示。这里,输入5为出现滞后,0.1为样品时间．然后,单击
进口．
的植物鉴别该图显示了响应数据和初始估计装置的响应。
数据进行预处理
根据响应数据的质量和特征，您可能希望对数据执行一些预处理，以改进估计的工厂结果。PID调谐器提供多个选项用于预处理响应数据，例如删除偏移量、过滤或提取数据子集。在本例中，响应数据具有偏移量。为了获得好的识别结果，消除数据偏移是非常重要的。使用进行预处理菜单。(有关其他数据预处理选项的信息，请参见数据进行预处理．)
在植物鉴别选项卡上,单击
进行预处理并选择删除抵消．的删除抵消TAB打开，显示响应数据和相应输入信号的时间图。选择去除信号的偏移然后选择回应，
产量(y)．在移除偏移量文本框中，指定的值2．您也可以选择信号的初始值或平均值，或输入数值。图更新了一个附加的跟踪，显示应用偏移量的信号。
点击
应用保存对信号的更改。点击
关闭移除偏移量回到植物鉴别选项卡。PID调谐器根据预处理后的响应信号自动调整植物参数，为植物创建一个新的初始猜测。
调整设备结构和参数
PID调谐器允许您指定植物结构，例如一个极，欠阻尼的一对,或状态空间模型．在结构菜单，选择最符合你反应的植物结构。还可以向工厂添加传输延迟、零或积分器。对于这个例子，单极结构给出了定性正确的响应。您可以进一步调整工厂结构和参数值，以使估计的系统响应与测量的响应数据更好地匹配。
PID调谐器为您提供几种调整工厂参数的方法:
通过拖动绘图上的调节器以图形方式调整估计系统的响应。在本例中，拖动红色
x调整估计的植物时间常数。PID调谐器重新计算系统参数。当您改变估计的系统响应时，很明显在应用步进输入之间存在一些时间延迟t= 5 s，系统对该阶跃输入的响应。
要在估计的工厂模型中添加传输延迟，请在植物的结构部分,检查延迟．图上出现一条竖线，表示延迟的当前值。向左或向右拖动线条可更改延迟，并通过拖动红色进一步调整系统响应
x．调整增益、时间常数、时延等系统参数的数值。单击，对系统参数进行数值调整
编辑参数．假设您从一个独立的测量中知道系统中的传输延迟为1.5秒。在设备参数对话框中，输入1.5 forτ．检查修复修改参数值。当你检查时修复对于参数，对估计的工厂模型进行图形化或自动调整都不会影响该参数值。
自动优化系统参数，以匹配测量响应数据。点击
汽车估计使用当前值作为初始猜测来更新估计的系统参数。
您可以使用这些方法中的任何一种继续迭代，以调整设备结构和参数值，直到估计系统的响应与测量的响应充分匹配。
保存工厂和调整PID控制器
当您满意时，点击
应用．这样做可以节省估计的工厂，Plant1，到…PID调谐器工作区。PID调谐器自动设计一个PI控制器Plant1在步骤情节:参考跟踪图，显示了一个新的闭环响应。的设备列表表中显示Plant1为当前控制器的设计选择。
提示
中存储的变量PID调谐器工作空间，查看设备列表．
你现在可以使用PID调谐器工具，以完善控制器设计的估计工厂和检查调整后的系统响应。
您还可以将已识别的植物从PID调谐器工作空间到MATLAB工作空间进行进一步分析。在PID调谐器选项卡上,单击
出口．检查要导出到MATLAB工作空间的工厂模型。对于本例，导出Plant1您从响应数据中确定的植物。也可以导出调整后的PID控制器。点击好吧．您选择的模型被保存到MATLAB工作空间中。
已识别的工厂模型保存为已识别的LTI模型，例如idproc(系统识别工具箱)或中的难点(系统识别工具箱)．
提示
或者，右键单击控件中的植物数据浏览器选择它进行调优或将其导出到MATLAB工作空间。
