从响应数据交互估计工厂参数
这个例子展示了如何使用PID调谐器对测量的SISO响应数据拟合线性模型。
如果您有系统识别工具箱™软件，您可以使用PID调谐器基于从系统测量的时域响应数据估计线性工厂模型的参数。PID调谐器然后调整用于所产生的估计模型的PID控制器。PID调谐器为您提供几种技术，以图形化、手动或自动地调整估计的模型，以匹配您的响应数据。这个例子演示了其中的一些技术。
在此示例中，将测量的响应数据从数据文件加载到MATLAB中®将植物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,看到从测量或模拟响应数据的交互性估计工厂(金宝app仿真软件控制设计)。
导入响应数据用于识别
开放PID调谐器和负载测量响应数据到MATLAB工作空间。
PidTuner（TF（1），'pi'） 加载PIDPlantMeasuredIOData
导入响应数据时，PID调谐器假设你的测量数据代表一个连接到PID控制器的负反馈回路的装置。换句话说,PID调谐器假设您的系统有以下结构。PID调谐器假设你在植物输入处注入了一个阶跃信号
u并测量了系统在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单位步进功能是否注入u获取响应数据。产量系统的实测响应是在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表明这一步发生在t= 5 s。提示
您可以导入存储为数字数组的响应数据（如本示例中），a
timeseries对象，或者iddata.（系统识别工具箱）目的。在PID调谐器， 在里面植物菜单中,选择
确定新工厂。
在植物鉴别选项卡上,单击
获取I / O数据并选择阶跃响应。此操作将打开进口的阶跃响应对话框。输入有关响应数据的信息。输出信号为被测系统响应，
产量。输入阶跃信号参数化，如图对话框所示。这里,输入5为了发病滞后， 和0.1为样品时间。然后,单击
进口。
的植物鉴别Plot显示响应数据和初步估计植物的响应。
数据进行预处理
根据响应数据的质量和特性，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调谐器提供预处理响应数据的多个选项，例如删除偏移，过滤或提取数据的子集。在此示例中，响应数据具有偏移量。删除数据偏移的良好识别结果很重要。使用进行预处理菜单这样做。(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。的删除抵消选项卡打开，显示响应数据的时间图和相应的输入信号。选择从信号中删除偏移量并选择回复，
输出（y）。在偏移删除文本框中，指定值2。您还可以选择信号初始值或信号意味着，或输入数值。绘图更新了附加跟踪，该迹线显示了应用偏移的信号。
点击
应用保存对信号的更改。点击
关闭删除抵消返回到植物鉴别标签。PID调谐器自动调整设备参数，以根据预处理后的响应信号为设备创建新的初始猜测。
调整工厂结构和参数
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，选择最符合您的回复的工厂结构。您还可以向您的工厂添加传输延迟，零或集成器。对于此示例，单极结构提供了定性正确的响应。您可以进一步调整工厂结构和参数值，以使估计系统的响应更好地与测量的响应数据匹配。
PID调谐器为您提供了几种方法来调整工厂参数：
通过拖动图上的调节器来图形方式调整估计系统的响应。在此示例中，拖动红色
x调整估计的工厂时间常数。PID调谐器重新计算系统参数。当您更改估计的系统响应时，很明显，在应用步骤输入之间存在一些时间延迟t= 5 s，以及系统到该步骤输入的响应。
为估计的工厂模型添加运输延迟，在植物结构部分，检查延迟。绘图上显示垂直线，表示延迟的当前值。拖动向左或向右拖动以更改延迟，并通过拖动红色来对系统响应进行进一步调整
x。调整系统参数的数值，如增益、时间常数和时间延迟。如果需要对系统参数进行数值调整，请单击
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，输入1.5 forτ.。查看使固定修复参数值。当你检查使固定对于参数，既不是估计的工厂模型的图形也不自动调整，影响参数值。
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更新估计的系统参数作为初始猜测。
通过拖动图上的调节器来图形方式调整估计系统的响应。在此示例中，拖动红色
x调整估计的工厂时间常数。PID调谐器重新计算系统参数。当您更改估计的系统响应时，很明显，在应用步骤输入之间存在一些时间延迟t= 5 s，以及系统到该步骤输入的响应。为估计的工厂模型添加运输延迟，在植物结构部分，检查延迟。绘图上显示垂直线，表示延迟的当前值。拖动向左或向右拖动以更改延迟，并通过拖动红色来对系统响应进行进一步调整
x。调整系统参数的数值，如增益、时间常数和时间延迟。如果需要对系统参数进行数值调整，请单击
编辑参数。假设在此示例中，您可以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，输入
1.5为τ.。修复延迟值，检查使固定。当你检查使固定对于参数，对估计的植物模型的图形或自动调整都不会影响参数值。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更新估计的系统参数作为初始猜测。
您可以继续使用这些方法中的任何一种来调整工厂结构和参数值，直到估计系统的响应充分匹配测量的响应。
保存工厂和曲调PID控制器
当您满意的fit，点击
应用。这样做节省了估计的植物，Plant1.,PID调谐器工作区。PID调谐器自动设计PI控制器Plant1.而且，在步骤图：参考跟踪绘图，显示新的闭环响应。的植物菜单反映了Plant1.选择为当前控制器设计。
提示
控件中存储的变量PID调谐器工作区，打开数据浏览器。
你现在可以使用PID调谐器改进估计工厂的控制器设计的工具并检查调谐系统响应。
您还可以从中导出已识别的工厂PID调谐器工作区到MATLAB工作区进行进一步分析。在PID调谐器选项卡上,单击
出口。检查要导出到MATLAB工作区的工厂模型。对于此示例，导出Plant1.，您从响应数据中识别的植物。您还可以导出调谐的PID控制器。点击好的。您选择的模型保存到MATLAB工作区。
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）或者中的难点（系统识别工具箱）。
提示
或者，右键单击数据浏览器选择它以将其调整或导出到MATLAB工作区。
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