PID控制器设计快速参考跟踪

此示例显示了如何使用PID调谐器为工厂设计控制器：

$S. y S. = \frac{1}{{（ S. + 1 ）}^{3.}} 。$

设计要求用于闭环系统，以跟踪具有小于1.5秒的上升时间的参考输入，并稳定时间小于6秒。

在这个例子中，你将工厂代表为一个LTI模型。有关使用的信息PID调谐器调整A.PID控制器在Simulink中块金宝app^®模型，参见Tune PID控制器以支持参考跟踪或干扰抑制（金宝appSimulink Control Design）。

创建工厂模型并打开PID调谐器为第一通道设计设计PI控制器。
```
sys = zpk（[]，[ -  1 -1 -1]，1）;PidTuner（SYS，'PI'）
```
当你开放时PID调谐器，它自动设计您指定的类型的控制器（此处，pi）。控制器设计用于性能（响应时间）和鲁棒性（稳定性边距）之间的平衡。PID调谐器使用设计的控制器显示系统的闭环步骤响应。

小费

你也可以打开PID调谐器来自Matlab.^®桌面，在应用标签。当你这样做时，使用植物菜单中PID调谐器指定您的工厂模型。
检查参考跟踪上升时间和稳定时间。
右键单击绘图并选择特征>上升时间将上升时间标记为绘图上的蓝色点。选择特征>建立时间标记稳定时间。要查看具有数值的工具提示，请单击每个蓝色点。

初始PI控制器设计提供了2.35秒的上升时间和10.7秒的稳定时间。这两个结果比设计要求慢。

笔记

要在图中显示表中的性能指标而不是在绘图上的工具提示中，请单击显示参数。此操作打开包含性能和鲁棒性度量的显示器和调谐控制器增益。
滑动响应时间滑块右侧尝试提高循环性能。响应绘图自动更新新设计。

搬运响应时间滑块足够远，以满足较小的1.5秒的上升时间要求导致更多振荡。另外，参数显示表明新响应具有不可接受的长度沉降时间。

为了达到更快的响应速度，该算法必须牺牲稳定性。
更改控制器类型以提高响应。
向控制器添加衍生动作给出PID调谐器更自由实现具有所需响应速度的充足的相位余量。
在里面类型菜单，选择PIDF.。PID调谐器设计一个新的PIDF控制器。（看PID控制器类型有关可用控制器类型的更多信息。）

上升时间和建立时间现在符合设计要求。你可以使用响应时间滑块对响应进行进一步调整。要恢复为默认自动调整结果，请单击重置设计。

笔记

选择闭环带宽而不是响应时间，请选择频域来自设计模式菜单。带宽与响应时间成反比。
如果合适，分析其他系统响应。
要分析其他系统响应，请单击添加图画。选择要分析的系统响应。

例如，要观察闭环阶跃响应植物输入的干扰，在步部分添加图画菜单，选择输入干扰抑制。干扰拒绝响应出现在一个新的数字中。

看PID调谐器分析设计有关可用响应情节的更多信息。

小费

使用选项看法标签更改如何PID调谐器显示多个图。
将控制器设计导出到MATLAB工作区。
要将最终控制器设计导出到MATLAB工作区，请单击出口。PID调谐器将控制器导出为一个
- PID控制器对象，如果是形式是平行
- PIDSTD.控制器对象，如果是形式是标准
或者，您可以使用右键单击菜单导出模型数据浏览器。为此，请单击数据浏览器标签。

然后，右键单击模型并选择出口。