植物建模的PID自动调谐金宝app
使用PID自动调谐的植物建模仿真软件金宝app®,你一个PID自动调谐块合并到模型中。你可以控制模型运行时的自动调谐过程。优化完成后您可以验证调整控制器参数对模拟装置。使用PID自动调谐这种方式可以用于生成一个初始回头PID设计完善的实时自动调谐。
工作流的自动调谐金宝app
步骤1。自动调谐合并到模型中
下面的插图显示了一种结合闭环PID自动调谐块在PID控制器和工厂之间。
控制信号u从源到PID控制器u端口自动调谐块的。的u +Δu端口输入提要到工厂。在你开始之前自动调谐过程中,PID控制信号直接从autotuner块提要u来u +Δu和植物输入。在这种状态下,自动调谐块植物或控制器的行为没有影响。在自动调谐过程中,块核电站注入测试信号输入和响应措施y。
的启动/停止信号控制时自动调谐过程的开始和结束(见步骤2。配置启动/停止信号)。当实验结束时,块计算PID收益和回报他们pid增益端口。
更详细的例子仿真软件模型配置为闭环PID自动调谐,明白了金宝app实时调整PID控制器使用闭环PID自动调谐块。
无扰转移开环调优
的开环PID自动调谐块打开之间的循环u和u +Δu在评估实验。如果控制器包括积分作用,您可以使用信号跟踪避免积分器终结而循环是开放的。信号跟踪使得PID控制器继续跟踪真正的植物输入时的循环。没有它,你的系统控制回路时可以体验凹凸调优过程结束时关闭。在下图系统,PID控制器模型金宝appPID控制器块的启用跟踪模式参数。植物源输入控制器的跟踪输入块。
更详细的例子仿真软件模型配置为开环PID自动调谐,明白了金宝app实时调整PID控制器使用开环PID自动调谐块。
步骤2。配置启动/停止信号
启动和停止自动调谐过程中,使用的信号启动/停止端口。实验没有运行时,阻止传递信号不变u来u +Δu。在这种状态下,阻止对植物或控制器的行为没有影响。
频率特性估计实验开始和结束当块接收到信号的上升或下降启动/停止端口,分别。在系统中所示步骤1。自动调谐合并到模型中,启动/停止信号是一个简单的开关。在模型运行时,您可以使用切换到开始和结束实验。当你结束实验,该算法生成调整PID的收益和回报他们pid增益端口。
代替手动开关,您可以配置启动/停止信号自动实验开始和结束在特定的模拟时间。例如,您可以使用两个的总和一步块:配置一个一步块,在实验开始时间从0到1,和第二个一步块一步结束时间从1到0。饲料的两个信号的总和启动/停止港口的PID自动调谐块。
您可以配置其他适合您的应用程序逻辑控制实验的起始和终止时间。更多信息关于何时启动和停止实验,看看第5步。运行模型和启动优化实验。
步骤3。指定控制器参数和调优的目标
在PID自动调谐块,指定的配置优化PID控制器,使用以下块参数:
类型
形式
时间域
控制器采样时间(秒)
积分器的方法
过滤方法
然后,指定目标带宽和相位调整的幅度目标带宽(rad /秒)和目标阶段保证金(度)参数,分别。
中指定的目标带宽,rad /秒,是目标的值0分贝增益交叉频率调谐的开环反应CP,在那里P是植物响应,C是控制器的响应。这种交叉频率大约设置控制带宽。对于一个想要上升τ秒,一个好的目标带宽2 /猜τrad /秒。
目标阶段利润反映出你想要的调谐系统的鲁棒性。一般来说,选择一个值的范围大约45°- 60°。一般来说,更高的利润率改善过度阶段,但可以限制响应速度。默认值,60°,平衡性能和鲁棒性,产生过度约5 - 10%,根据植物的特点。
步骤4。设置实验参数
周围的频率特性实验中注入正弦信号频率估计目标带宽ωc:
(1/3,1、3、10)ωc为开环PID自动调谐块
(1/10,1/3,1、3、10]ωc为闭环PID自动调谐块
使用正弦振幅块的参数来指定这些信号的振幅。
如果你的工厂是渐近稳定的开环PID自动调谐块可以估计植物直流增益摄动一步。指定这个扰动的振幅一步振幅参数。如果你的植物有一个积分器,清除估计信号直流增益与步骤参数。
谨慎
不要使用闭环或开环PID自动调谐与一个不稳定的植物。
不要使用开环PID自动调谐的植物有不止一个积分器。您可以使用闭环PID自动调谐multiple-integrator植物。
所有的扰动振幅必须:
足够大的扰动克服任何死区上方的植物致动器和生成响应噪声水平。
足够小,保证工厂在名义操作点附近的近似的线性区域,避免饱和植物输入或输出。
第5步。运行模型和启动优化实验
所有配置参数调优后,运行模型。
如果你有一个手动配置
启动/停止信号,实验开始时你们工厂已经达到稳定状态。如果您已经配置了
启动/停止信号在特定的时间开始和结束调优过程,允许仿真运行足够长的时间开始实验。
步骤6。停止实验,检查调整收益
频率特性估计实验结束时启动/停止信号下降。
如果你有一个手动配置
启动/停止信号,当信号在终止实验% conv输出稳定在100%附近。如果您已经配置了
启动/停止信号在特定的时间开始和结束调优过程,允许通过实验的最后仿真运行。
在这两种情况下,一个保守的估计的实验时间是200 /ωc闭环优化或100 /ωc开环优化,ωc你的目标是带宽。
当你停止实验,计算块新的PID收益估计频率响应的基础上指定的系统和你的调优目标。检查他们的合理性。例如,如果你有一个最初的PID控制器,您可能希望调整收益大致相同的大小作为初始设计的收益。有几种方法可以看到调整收益:
步骤7。更新PID控制器与调整收益
自动调谐块可以直接调整控制器参数PID控制器,如果你的PID控制器:
一个金宝app仿真软件PID控制器块。
一个定制的PID控制器的下列条件都是正确的:
自定义控制器是一个蒙面的子系统。
面具PID增益参数命名
P,我,D,N。(你不需要使用所有四个参数。例如,如果您使用一个定制的PI控制器,然后你只需要面具参数P和我。)
配置自动调谐块写控制器调整收益,指定的控制器有关PID块在PID自动调谐块参数。(有关更多信息,请参见看到闭环PID自动调谐或开环PID自动调谐块引用页面。)然后,通过单击更新你的控制器更新PID块。你可以更新PID仿真运行时上涨。这样做有助于立即验证调整PID收益。
请注意
在任何时间在仿真中,你可以改变调优或实验参数,再次启动实验,推动新的PID块调整收益。你可以观察你的植物模拟的行为继续新的收益。
手动更新PID收益
如果你定制的PID控制器不能满足的条件直接更新,您必须调整收益转移到控制器一些其他方法,如手动或用自己的逻辑。
当你检查这些收益和转移到您的控制器,注意这些收益的含义在PID自动调谐块。在离散时间块假设以下PID控制器传递函数:
在平行的形式,或理想的形式,
F我(z),Fd(z)取决于您所指定的值积分器的方法和过滤方法公式,分别。更多细节,请参阅闭环PID自动调谐或开环PID自动调谐块引用页面。
