设计PID控制器使用估计的频率响应

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这个例子展示了如何设计PI控制器使用频率响应估计从仿真软件模型。金宝app这是一个替代PID设计工作流当线性化的工厂模型是无效的PID设计(例如,当植物模型增益为零)。

打开发动机控制模型,花一些时间去探索它。

mdl =“scdenginectrlpidblock”;open_system (mdl)

PID回路包括一个比例积分控制器并联形式操纵节气门角度来控制发动机转速。PI控制器有违约收益,使闭环系统振荡。我们想设计使用PID控制器调谐器,从PID块对话框。

open_system ([mdl' /发动机转速(rpm) '])sim (mdl)

关闭范围。

close_system ([mdl' /发动机转速(rpm) '])

在这个例子中,植物被从节气门角度PID块发动机转速。线性化的输入和输出点已经在PID定义块分别输出和发动机转速测量。线性化模型与初始操作点给工厂零收益。

首先验证零线性化,得到输入和输出点的线性化模型。

io = getlinio (mdl);

然后,在其初始操作点线性化植物。

io linsys =线性化(mdl)

linsys = D =节流Ang EngineSpeed 0静态增益。

获得零收益的原因是有一个触发子系统(压缩)线性化路径和分析事情,线性化不支持基于事件的子系统。金宝app自PID调谐器使用相同的方法来获得线性的植物模型,PID调谐器也获得植物模型在发射过程中零增益和拒绝它。

启动PID调谐器,打开PID块对话框,然后单击调优。一个信息对话框打开,表明植物模型线性化初始操作点收益为零,不能用于设计PID控制器。

另一个获得线性植物模型的方法是直接从仿真软件模型估计频率响应数据,创建一个金宝app的朋友系统在MATLAB的工作区,并将其带回PID调谐器继续PID设计。

sinestream输入信号是最可靠的估计准确的输入信号频率响应仿真软件模型的使用金宝appfrestimate函数。有关如何使用的更多信息frestimate,请参阅频率响应估计使用仿真技术。

在这个示例中,创建一个扫频正弦流从0.1到10 rad /秒的振幅1 e - 3。您可以检查评估结果使用波德图。

构建sinestream信号。

在= frest.Sinestream (“频率”logspace (1, 1, 50),“振幅”1 e - 3);

估计频率响应。这个过程可能需要几分钟。

sys = frestimate (mdl, io);

显示估计的频率响应。

波德(系统)

sys是一个的朋友系统代表了植物频率响应初始操作点。使用它在PID调谐器后,我们需要导入它PID调谐器启动。点击植物,并选择进口。进口的采样率的朋友工厂必须匹配PID控制器块的采样率。

点击导入LTI系统在列表中,选择sys。然后,单击“OK”导入的朋友系统进PID调谐器。自动返回一个稳定控制器设计。点击添加图,并选择开环波德图。情节显示合理的增益和相位裕度。点击显示参数增益和相位裕度的值。时域响应的情节并不是可用的的朋友工厂模型。

我更新PID块P和收益,点击更新块。

在仿真软件仿真表明,新的PI金宝app控制器控制时的性能提供了良好的非线性模型。

关闭模式。

bdclose (mdl)

另请参阅