调整PID控制器支持参考跟踪或抑制干扰(PID调谐器)
这个例子展示了如何优化PID控制器减少过度引用跟踪或提高核电站扰动输入的拒绝。使用PID调谐器示例说明了应用,参考跟踪和抗干扰性能之间的权衡PI和PID控制系统。
在本例中,您作为代表工厂线性时不变模型。信息使用PID调谐器调一个PID控制器块的仿真软件金宝app®模型中,看到调整PID控制器支持参考跟踪或抑制干扰(金宝app仿真软件控制设计)。
考虑下图的控制系统。
植物在这个例子中是:
参考跟踪响应y信号在r。抑制干扰的措施抑制y的信号d。当你使用PID调谐器调整控制器,你可以调整设计支持参考跟踪或抑制干扰应用程序需要。
最初设计PI控制器
有一个初始控制器设计提供了一个新的基线,你可以比较结果调整PI控制器。创建一个初始PI控制器设计植物使用PID调优命令pidtune。
[1,G =特遣部队(0.3,0.1,0]);%植物模型C = pidtune (G,“π”);
使用最初的控制器设计开放PID调谐器。
pidTuner (G、C)
添加一个阶跃响应图输入扰动的排斥。选择添加图>输入干扰抑制。
PID调谐器瓷砖的抗干扰性情节并排reference-tracking阴谋。
提示
使用的选项视图选项卡来改变PID调谐器显示多个情节。
默认情况下,对于给定的带宽和相位容限,PID调谐器音乐控制器之间达到平衡参考跟踪和干扰抑制。在这种情况下,控制器收益率reference-tracking一些过度反应。控制器也抑制输入扰动较长的稳定时间比参考跟踪,在最初的峰值。
调整瞬态行为
取决于您的应用程序,你可能想改变参考跟踪和抗干扰性之间的平衡支持一个或另一个。比例积分控制器,你可以改变这种平衡使用瞬态行为滑块。移动滑块向左提高抗干扰性。最初的反应现在显示为控制器设计基线反应(虚线)。
瞬时行为系数降低到0.45加速抗干扰性,但也会增加reference-tracking反应过度。
提示
右键单击reference-tracking情节和选择特征>峰值响应获得的数值超过。
移动瞬态行为滑块向右移动,直到reference-tracking的过度反应是最小化。
增加瞬时行为系数0.70几乎消除了超调,但结果极其缓慢的抗干扰性。你可以试试把瞬态行为滑块,直到你找到一个平衡引用跟踪和抗干扰性,适用于您的应用程序。改变滑块对平衡的影响取决于植物模型。一些植物模型的效果并不大,如本例所示。
改变PID优化设计的焦点
到目前为止,控制系统的响应时间一直固定在你已经改变了瞬时行为系数。这些操作相当于固定带宽和不同目标最小相位系统的优势。如果你想修复带宽和目标阶段保证金,你仍然可以改变参考跟踪和抗干扰性之间的平衡。调整控制器,抗干扰性或引用跟踪,你改变了设计重点的PID优化算法。
改变了PID调谐器设计的重点是更有效的可调参数越多的控制系统。因此,它没有多大影响,当使用一个PI控制器。看到它的效果,改变PIDF控制器类型。在类型菜单中,选择PIDF。
PID调谐器自动控制器设计的新类型,PIDF。移动瞬态行为滑块设置系数0.6。
保存这个新设计基线设计,通过单击出口箭头
并选择另存为基准。
PIDF设计取代了原来的π设计基线阴谋。
π的情况下,初始PIDF设计平衡参考跟踪和抗干扰性。也是在π的情况下,控制器收益率reference-tracking一些过度反应,抑制输入扰动和类似的沉淀时间。
改变PID调谐器设计重点支持参考跟踪不改变的响应时间或瞬时行为系数。为此,单击
选项,在焦点菜单中,选择参考跟踪。
PID调谐器自动重新调整控制器系数与关注reference-tracking性能。
PIDF控制器与reference-tracking集中显示调谐响应(实线)。情节表明,由此产生的控制器跟踪参考输入和过度和更快的解决时间大大低于平衡控制器的设计。然而,设计收益率更穷的抗干扰性。
改变设计的重点支持抗干扰性。在
选项对话框,在焦点菜单中,选择输入干扰抑制。
该控制器设计产量提高抗干扰性,但在一些过度增加reference-tracking响应结果。
当你使用设计重点选择,你仍然可以调整瞬态行为滑块的进一步微调性能的两个指标之间的平衡。设计重点和滑块组合在一起使用来达到平衡性能最好的满足您的设计要求。微调对系统性能的影响很大程度上取决于植物的属性。对一些植物,移动瞬态行为滑块或改变焦点选项有很少或没有影响。
