离散时间或连续时间PID控制器
金宝appSimulink的/离散
HDL编码器/分离式
HDL编码器/ HDL浮点运算
的离散PID控制器块实现PID控制器(PID,PI,PD,只有P,或I只)。该块是相同的PID控制器块的时间域参数集离散时间
.
块输出是输入信号的加权总和,输入信号的积分,和所述衍生物的输入信号。的权重分别是比例,积分和微分增益参数。一阶极点滤波器微分作用。
块支持几种控制器类型金宝app和结构。块中的可配置选项包括:
控制器类型(PID,PI,PD,只有P,或I只) - 参见控制器参数。
控制器形式(并行或理想)-见形式参数。
时域(连续或不连续) - 见时间域参数。
初始条件和复位触发器-见源和外部复位参数。
输出饱和限制和内置的反卷绕机制-见限制输出参数。
信号跟踪无保险杠控制转移和多回路控制-见启用跟踪模式参数。
当您更改这些选项,块的内部结构,通过激活不同的变体子系统的变化。(有关详细信息,请参阅变体子系统)。为了检验块及其变种子系统的内部结构,用鼠标右键单击块,然后选择面具>看下面具.
在一个常见的实现中,PID控制器块在反馈回路的前馈路径上运行。
块的输入通常是一个误差信号,该信号是参考信号和系统输出之间的差。对于两输入块,其允许给定值加权,见离散PID控制器(2DOF).
将PID控制器增益手动或自动可调。自动调整要求金宝app®控制设计™软件有关自动调优的更多信息,请参见选择优化方法参数。
Port_1 (u)
-错误信号输入参考信号与被控系统输出之间的差异,如图所示。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
P
——比例增益比例增益,从外部的块的来源提供。外部增益输入是有用的,例如,当您想要将不同的PID参数映射到块的PID增益时。您还可以使用外部增益输入来实现增益调度的PID控制。在增益控制计划,您按逻辑或其它计算PID系数在模型和它们提供给块。
要启用此端口,请设置控制器参数源来外部
.
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
我
- 积分增益积分增益,由块外部的源提供。外部增益输入是有用的,例如,当您想要将不同的PID参数映射到块的PID增益时。您还可以使用外部增益输入来实现增益调度的PID控制。在增益控制计划,您按逻辑或其它计算PID系数在模型和它们提供给块。
当你从外部提供增益时,积分增益的时间变化也被集成。出现此结果是因为在块中实现PID增益的方式不同。有关详细信息,请参见控制器参数源参数。
要启用此端口,请设置控制器参数源来外部
,并设置控制器到具有完整动作的控制器类型。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
D
——微分增益微分增益,由块外部的源提供。外部增益输入是有用的,例如,当您想要将不同的PID参数映射到块的PID增益时。您还可以使用外部增益输入来实现增益调度的PID控制。在增益控制计划,您按逻辑或其它计算PID系数在模型和它们提供给块。
当你从外部提供收益时,衍生收益的时间变化也是有区别的。出现此结果是因为在块中实现PID增益的方式不同。有关详细信息,请参见控制器参数源参数。
要启用此端口,请设置控制器参数源来外部
,并设置控制器到具有微分作用的控制器类型。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
N
——滤波器系数微分滤波器系数,从外部的块的来源提供。外部输入系数是有用的,例如,当要在不同的PID参数化映射到所述块的PID增益。您也可以使用外部输入实现增益定PID控制。在增益控制计划,您按逻辑或其它计算PID系数在模型和它们提供给块。
要启用此端口,请设置控制器参数源来外部
,并设置控制器到具有经过筛选的导数的控制器类型。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
重启
- 外部复位触发触发将积分器和滤波器复位到它们的初始条件。的价值外部复位参数确定是否在上升信号、下降信号或电平信号上进行复位。端口图标指示所选的触发器类型。例如,下面的插图显示了一个连续时间PID块外部复位设置不断上升的
.
当触发器发生时,块将积分器和筛选器重置为积分器初始条件和筛选初始条件参数或我0和D0港口。
遵守汽车工业软件可靠性协会(MISRA)®)软件的标准,你的模型必须使用布尔信号驱动的外部复位口PID控制器块。
要启用此端口,请设置外部复位之外的任何值没有一个
.
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
|布尔
我0
-积分器初始条件积分器初始条件,由块外部的源提供。
要启用此端口,请设置初始条件的来源来外部
,并设置控制器到具有完整动作的控制器类型。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
D0
-滤波器初始条件导数滤波器的初始条件,由块外部的源提供。
要启用此端口,请设置初始条件的来源来外部
,并设置控制器到具有微分作用的控制器类型。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
TR
-跟踪信号信号控制器输出进行跟踪。当信号跟踪激活时,跟踪信号和块输出之间的差被反馈到积分器输入。信号跟踪是用于实现在两个控制器之间进行切换的系统无扰动控制传输是有用的。它也可以是,以防止在多环控制系统块卷绕有用。有关更多信息,请参见启用跟踪模式参数。
要启用该端口,选择启用跟踪模式参数。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
T贸易工业部
——Discrete-integrator时间离散积分器时间,作为一个标量提供给块。您可以使用自己的离散时间积分器采样时间值,该值定义了块在Simulink或外部硬件上运行的速度。金宝app当块在条件执行的子系统中使用时,离散时间积分器时间的值应该与外部中断的平均采样率相匹配。
换句话说,你可以指定Ts
对于下面的任何积分器方法,使其值与外部中断的平均采样率匹配。在离散时间条件下,控制器传递函数的导数项为:
在哪里α(z)取决于您使用此参数指定的积分器方法。
向前欧拉
向后欧拉
梯形
有关离散时间积分的更多信息,请参见离散时间积分器块引用页面。有关条件执行的子系统的更多信息,请参见有条件执行的子系统概述.
要启用此端口,请设置时间域来离散时间
并选择PID控制器在一个有条件执行的子系统中选择。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
PORT_1(Y)
——控制器输出控制器输出,一般是根据该输入信号,输入信号的积分,和所述输入信号的导数,由比例,积分和微分增益参数加权的总和。一阶极点滤波器微分作用。这方面是存在于控制信号取决于您选择的是什么控制器参数。控件中显示当前设置的基本控制器传递函数补偿器的公式块参数和所述掩模下方部分。其他参数修改块输出,如由指定的饱和极限上限和下限饱和参数。
控制器的输出是当任何的输入是一个矢量信号的矢量信号。在这种情况下,该块作为N独立PID控制器,其中N为输入向量中信号的个数。
数据类型:单
|双
|INT8
|int16
|int32
|int64
|uint8
|uint16
|uint32
|uint64
|不动点
控制器
- 控制器类型PID
(默认)|π
|PD
|P
|我
指定哪些比例项、积分项和导数项在控制器中。
PID
比例,积分,微分作用。
π
比例积分作用。
PD
比例和微分作用。
P
比例作用。
我
积分作用。
控件中显示当前设置的控制器传递函数补偿器的公式块参数和所述掩模下方部分。
块参数:控制器 |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“PID” ,“π” ,“PD” ,“P” ,“我” |
默认值:“PID” |
形式
- 控制器结构平行
(默认)|理想的
指定控制器结构是并行的还是理想的。
平行
控制器的输出是比例,积分的总和,和微分作用,通过独立地加权P,我和D,分别。以连续时间并联型PID控制器为例,传递函数为:
对于离散时间并联型控制器,传递函数为:
在哪里积分器的方法和筛选方法参数确定α(z),β(z),分别。
理想的
比例增益P作用于所有行动的总和。例如,对于连续时间理想形式PID控制器,该传递函数为:
对于离散时间理想型控制器,传递函数为:
在哪里积分器的方法和筛选方法参数确定一个(z),b(z),分别。
控件中显示当前设置的控制器传递函数补偿器的公式块参数和所述掩模下方部分。
块参数:控制器 |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“平行” ,“理想” |
默认值:“平行” |
时间域
-指定离散时间或连续时间控制器离散时间
(默认)|连续时间
当您选择离散时间
,建议您为块指定一个显式的示例时间。看到样本时间(遗传为-1)参数。选择离散时间
也使积分器的方法和筛选方法参数。
当PID控制器块与同步状态控制模型(见国家控制块),则不能选择连续时间
.
的PID控制器和离散PID控制器除了此参数的默认值之外,块是相同的。
块参数:时域 |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“连续时间” ,“离散时间” |
默认值:“连续时间” |
PID控制器在一个有条件执行的子系统中
- 使能离散积分器时间端口离
(默认)|上
对于离散时间PID控制器,使离散时间积分器端口使用自己的离散时间积分器采样时间值。为了确保适当的整合,使用T贸易工业部
港口提供Δt标量值的准确的离散时间集成。
要启用此参数,设置时间域来离散时间
.
块参数:UseExternalTs |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“上” ,“关” |
默认值:“关” |
样本时间(遗传为-1)
-样本之间的离散区间通过输入一个正的标量值(如0.1)来指定采样时间。默认的离散采样时间为-1意味着该块从上游块继承其采样时间。但是,建议您显式地设置控制器采样时间,特别是如果您期望上游块的采样时间发生变化时。控制器系数P、I、D和N的作用取决于采样时间。因此,对于给定的一组系数值,改变采样时间会改变控制器的性能。
看到指定采样时间为更多的信息。
若要实现连续时间控制器,请设置时间域来连续时间
.
如果您希望使用外部指定的或可变的样本时间运行该块,请将此参数设置为-1并将该块放在a中触发子系统.然后,在所需的示例时间触发子系统。
要启用此参数,设置时间域来离散时间
.
块参数:采样时间 |
类型:纯量 |
价值观:-1 ,正标量 |
默认值:-1 |
积分器的方法
-离散时间控制器中积分的计算方法向前欧拉
(默认)|向后欧拉
|梯形
在离散时间条件下,控制器传递函数的积分项为Iα(z),α(z)取决于您使用此参数指定的积分器方法。
向前欧拉
前向矩形(左)近似,
该方法适用于小采样次数,奈奎斯特极限相对于控制器带宽较大的情况。对于较大的采样时间,则向前欧拉
方法可导致不稳定,离散一个系统,是在连续的时间是稳定的,即使。
向后欧拉
后向矩形(右)近似,
优点向后欧拉
该方法是对一个稳定的连续时间系统进行离散化,得到一个稳定的离散结果。
梯形
双线性近似,
优点梯形
该方法是对一个稳定的连续时间系统进行离散化,得到一个稳定的离散结果。在所有可用的集成方法中梯形
该方法使离散系统的频域特性与连续时间系统的频域特性最接近。
控件中显示当前设置的控制器公式补偿器的公式块参数和所述掩模下方部分。
为BackwardEuler
要么梯形
方法,你不能为块生成HDL代码,如果:
限制输出选择和Anti-Windup方法比其他任何没有一个
.
启用跟踪模式被选中。
有关离散时间积分的更多信息,请参见离散时间积分器块引用页面。
要启用此参数,设置时间域来离散时间
并设置控制器到具有积分动作的控制器类型。
块参数:IntegratorMethod |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“向前欧拉” ,“向后欧拉” ,“梯形” |
默认值:“向前欧拉” |
筛选方法
- 方法计算在离散时间控制器衍生物向前欧拉
(默认)|向后欧拉
|梯形
在离散时间条件下,控制器传递函数的导数项为:
在哪里α(z)取决于您使用此参数指定的筛选器方法。
向前欧拉
前向矩形(左)近似,
该方法适用于小采样次数,奈奎斯特极限相对于控制器带宽较大的情况。对于较大的采样时间,则向前欧拉
方法可导致不稳定,离散一个系统,是在连续的时间是稳定的,即使。
向后欧拉
后向矩形(右)近似,
优点向后欧拉
该方法是对一个稳定的连续时间系统进行离散化,得到一个稳定的离散结果。
梯形
双线性近似,
优点梯形
该方法是对一个稳定的连续时间系统进行离散化,得到一个稳定的离散结果。在所有可用的集成方法中梯形
该方法使离散系统的频域特性与连续时间系统的频域特性最接近。
控件中显示当前设置的控制器公式补偿器的公式块参数和所述掩模下方部分。
有关离散时间积分的更多信息,请参见离散时间积分器块引用页面。
要启用此参数,设置时间域来离散时间
并使使用过滤后的微分.
块参数:FilterMethod |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“向前欧拉” ,“向后欧拉” ,“梯形” |
默认值:“向前欧拉” |
源
-控制器增益和滤波系数的来源为参数启用外部输入允许您计算PID增益并从外部对块过滤系数,并将它们作为信号输入提供给块。
内部
使用块参数指定控制器增益和滤波系数P,我,D和N.
外部
在外部使用块输入指定PID增益和过滤系数。对于当前控制器类型所需的每个参数,块上都会出现一个额外的输入端口。
外部增益输入是有用的,例如,当您想要将不同的PID参数映射到块的PID增益时。您还可以使用外部增益输入来实现增益调度的PID控制。在增益调度控制中,您通过模型中的逻辑或其他计算来确定PID增益,并将它们提供给块。
当你提供增益外部,在积分和微分增益值随时间的变化被集成并分化,分别。出现这种结果是因为在连续时间和离散时间,增益被积分或微分之前施加到该信号。例如,用于与外部输入的连续时间PID控制器,积分项如图中下面的图示实现。
在块内,输入信号u乘以外部提供的积分器增益,我之前,集成。这个实现的收益率:
因此,积分增益包含在一个整体。类似地,在块的微分项,乘以微分增益之前的分化,这将导致微分增益D是有区别的。
块参数:ControllerParametersSource |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“内部” ,“外部” |
默认值:“内部” |
比例(P)
——比例增益为比例增益指定一个有限的、真实的增益值。当控制器形式是:
平行
- 比例动作是独立的积分和微分的行动。例如,对于连续时间并联PID控制器,该传递函数为:
对于离散时间并联型控制器,传递函数为:
在哪里积分器的方法和筛选方法参数确定α(z),β(z),分别。
理想的
- 比例增益倍数的积分和微分项。例如,对于连续时间理想PID控制器,该传递函数为:
对于离散时间理想型控制器,传递函数为:
在哪里积分器的方法和筛选方法参数确定α(z),β(z),分别。
可调:是的
要启用此参数,请在主要标签上,设置所述控制器参数源来内部
并设置控制器来PID
,PD
,π
, 要么P
.
块参数:P |
类型:标量,矢量 |
默认值:1 |
积分(I)
- 积分增益为积分增益指定一个有限的、真实的增益值。
可调:是的
要启用此参数,请在主要标签上,设置所述控制器参数源来内部
,并设置控制器对于一个有积分作用的类型。
块参数:我 |
类型:标量,矢量 |
默认值:1 |
微分(d)
——微分增益为导数增益指定一个有限的、真实的增益值。
可调:是的
要启用此参数,请在主要标签上,设置所述控制器参数源来内部
,并设置控制器来PID
要么PD
.
块参数:D |
类型:标量,矢量 |
默认值:0 |
使用过滤后的微分
- 应用过滤器,以导数项上
(默认)|离
仅对于离散时间PID控制器,清除此选项以未过滤的离散时间微分器代替过滤后的导数。此时,控制器传递函数的导数项为:
对于连续时间PID控制器,微分项总是过滤。
要启用此参数,设置时间域来离散时间
,并设置控制器到一个有微分作用的类型。
块参数:UseFilter |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“上” ,“关” |
默认值:“上” |
滤波器系数(N)
-导数滤波系数为滤波系数指定一个有限的、真实的增益值。滤波器系数决定了滤波器在块的微分作用下的极点位置。过滤杆的位置取决于时间域参数。
当时间域是连续时间
,极点位置为S = -N
.
当时间域是离散时间
,极点的位置取决于筛选方法参数。
过滤方法 | 滤极位置 |
---|---|
向前欧拉 |
|
向后欧拉 |
|
梯形 |
该块不支持金宝appN =正
(理想的未经过滤的导数)。当时间域是离散时间
,可以清除使用过滤后的微分以除去微分滤波器。
可调:是的
要启用此参数,请在主要标签上,设置所述控制器参数源来内部
并设置控制器来PID
要么PD
.
块参数:N |
类型:标量,矢量 |
默认值:100 |
选择优化方法
-自动调整控制器系数的工具基于传递函数(PID调谐器应用程序)
(默认)|频率响应基于
如果你有金宝appSimulink的控制设计软件,可以自动调整PID系数。要做到这一点,使用此参数选择了一个调整工具,然后单击调优.
基于传递函数(PID调谐器应用程序)
用PID调节器,它允许您在检查相关系统响应以验证性能时交互式地调整PID系数。默认情况下,PID调节器工作与线性化的工厂模型。对于不能线性化的模型,可以根据根据模拟或测量的响应数据估计的植物模型调整PID系数。有关更多信息,请参见介绍基于模型的PID整定在Simulink金宝app(金宝app仿真软件控制设计)。
频率响应基于
用基于频率响应的PID调谐器,其调谐基于由模拟得到的频率响应估计数据PID控制器的系数。这种调整方法对于那些不是线性化或线性化零植物特别有用。有关更多信息,请参见设计PID控制器从电厂的频率响应数据(金宝app仿真软件控制设计)。
这两种调优方法都采用单回路控制配置。金宝appSimulink的控制设计软件包括适合更复杂配置的其他调优方法。有关调优a的其他方法的信息PID控制器块,看选择控制设计方法(金宝app仿真软件控制设计)。
使讨论二阶导数过零检测
- 检测上电复位和进入或离开饱和状态的过零点上
(默认)|离
过零检测能准确定位信号的不连续性,而不诉诸过小时间步长可能导致漫长的模拟时间。如果您选择限制输出或激活外部复位在PID控制器块,活化过零检测可以减少计算时间在你的模拟。选择此参数激活过零检测:
在初始状态重置
当进入较高或较低的饱和状态时
当处于较高或较低的饱和状态时
有关过零检测的详细信息,请参阅过零检测.
块参数:ZeroCross |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“上” ,“关” |
默认值:“上” |
源
-积分器和导数初始条件的源程序内部
(默认)|外部
金宝appSimulink中使用的初始条件在模拟的开始或在指定的触发事件来初始化积分器和微分滤波器(或未经滤波的衍生物)输出。(见外部复位参数)。这些初始条件决定了初始块输出。使用此参数可选择如何向块提供初始条件值。
内部
方法指定初始条件积分器初始条件和筛选初始条件参数。如果使用过滤后的微分未选中,则使用微分电路参数,用于指定未过滤微分器的初始条件,而不是筛选器的初始条件。
外部
指定外部使用块输入的初始条件。其他输入端口我o和Do出现在街区上。如果使用过滤后的微分未选中,则在?处为未过滤的微分器提供初始条件Do而不是初始条件。
块参数:InitialConditionSource |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“内部” ,“外部” |
默认值:“内部” |
积分器
-积分器初始条件金宝appSimulink使用积分器初始条件在模拟开始时或在指定的触发事件时初始化积分器(参见外部复位)。积分器的初始条件和滤波器的初始条件决定了系统的初始输出PID控制器块。
积分器的初始条件不能是南
要么正
.
要使用此参数,在初始化选项卡,设置源来内部
,并设置控制器对于一个有积分作用的类型。
块参数:InitialConditionForIntegrator |
类型:标量,矢量 |
默认值:0 |
过滤器
-滤波器初始条件金宝appSimulink使用筛选器初始条件在模拟开始时或在指定的触发事件(请参阅外部复位)。积分器的初始条件和滤波器的初始条件决定了系统的初始输出PID控制器块。
滤波器的初始条件不能是南
要么正
.
要使用此参数,在初始化选项卡,设置源来内部
,并使用一个带有导数滤波器的控制器。
块参数:InitialConditionForFilter |
类型:标量,矢量 |
默认值:0 |
微分电路
-未过滤导数的初始条件当使用未过滤的导数时,Simulink将使用此参数在模拟开始时或在指定的触发事金宝app件(请参阅外部复位)。积分器的初始条件和导数的初始条件决定了系统的初始输出PID控制器块。
该衍生物初始条件不能南
要么正
.
要使用此参数,设置时间域来离散时间
,清除使用过滤后的微分复选框,并在初始化选项卡,设置源来内部
.
块参数:DifferentiatorICPrevScaledInput |
类型:标量,矢量 |
默认值:0 |
初始条件设置
-应用初始条件的位置国家(最有效的)
(默认)|输出
使用此参数指定是否应用积分器初始条件和筛选初始条件参数设置为相应的块状态或输出。您只能在命令行中使用以下命令更改此参数set_param
设置InitialConditionSetting
参数块。
国家(最有效的)
使用在所有情况下此选项,除了当块处于触发子系统或函数调用子系统并启用简化初始化模式。
输出
在块处于触发子系统或函数调用子系统中时使用此选项,并启用简化的初始化模式。
的更多信息初始条件设置参数,请参阅离散时间积分器块。
此参数只能通过编程使用来访问。
块参数:InitialConditionSetting |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“州” ,“输出” |
默认值:“州” |
外部复位
-重新设置积分器和过滤器值的触发器没有一个
(默认)|不断上升的
|落下
|要么
|水平
指定触发条件,使块将积分器和过滤器重置为初始条件。(如果使用过滤后的微分没有被选择,触发复位积分器和微分器的初始条件。)选择比以外的任何选项没有一个
使重启块上的端口用于外部复位信号。
没有一个
积分器和滤波器(或微分器)输出在仿真开始时设置为初始条件,在仿真过程中不进行复位。
不断上升的
当复位信号有上升沿时,复位输出。
落下
复位时输出复位信号具有下降沿。
要么
复位信号上升或下降时,复位输出。
水平
复位信号如下:
非零在当前时间步
从非零在当前时间步上一时间步长零变更
当复位信号为非零时,此选项保持初始条件的输出。
要启用此参数,设置控制器到具有衍生物或积分作用类型。
块参数:ExternalReset |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“没有” ,“崛起” ,“下降” ,“不是” ,“水平” |
默认值:“没有” |
线性化时忽略重置
- 强制线性忽略复位离
(默认)|上
选择以强制Simulink和金宝app金宝appSimulink的控制设计线性化命令忽略指定的任何复位机构外部复位参数。忽略复位状态可以让你周围的线性化工作点的模型,即使该工作点导致重置块。
块参数:IgnoreLimit |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“关” ,“上” |
默认值:“关” |
启用跟踪模式
-启动信号跟踪离
(默认)|上
信号跟踪使块输出跟随您在TR端口。当信号跟踪激活时,跟踪信号与块输出之间的差值被反馈到积分器输入端,并带有增益KT
,由跟踪获得(Kt)参数。信号跟踪具有若干应用中,包括无扰动控制转移,并避免在多循环控制结构卷绕。
在两个控制器之间切换的系统中,使用信号跟踪实现无扰控制转移。假设您想要在一个PID控制器和另一个控制器之间传输控制。为此,将控制器输出连接到TR如下面的图所示的输入。
有关更多信息,请参见无扰控制转移.
使用信号的跟踪,以防止在多环控制块卷取方法,如下面的模型。
内部循环子系统包含如下图所示的块。
因为PID控制器跟踪的内回路的输出,它的输出不会超过饱和内环输出。有关详细信息,请参阅在多回路控制中,防止闭塞.
要启用此参数,设置控制器对于一个有积分作用的类型。
块参数:TrackingMode |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“关” ,“上” |
默认值:“关” |
跟踪系数(Kt)
- 信号跟踪反馈回路的增益当您选择启用跟踪模式的信号之间的差TR并且块输出被反馈到积分器输入用增益KT
.使用此参数指定反馈循环中的增益。
要启用此参数,请启用跟踪模式.
块参数:KT |
类型:纯量 |
默认值:1 |
限制输出
-限制块输出到指定的饱和值离
(默认)|上
激活此选项将限制块输出内部来将挡,这样你就不需要单独饱和块后的控制器。它还允许您激活内置在块中的防卷绕机制(参见抗饱和方法参数)。属性指定饱和度限制低饱和限制和饱和上限参数。
块参数:LimitOutput |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“关” ,“上” |
默认值:“关” |
上限
-块输出的上饱和极限正
(默认)|标量指定块输出的上限。块输出保存在饱和上限每当比例,积分和微分作用的加权和超过了该值。
要启用此参数,请限制输出.
块参数:UpperSaturationLimit |
类型:纯量 |
默认值:正 |
下限
-降低块输出的饱和极限负
(默认)|标量指定块输出的下限。块输出保存在低饱和限制当比例、积分和微分作用的加权和低于该值时。
要启用此参数,请限制输出.
块参数:LowerSaturationLimit |
类型:纯量 |
默认值:负 |
线性化时忽略饱和度
- 强制线性忽略输出限制离
(默认)|上
力模型和金宝app金宝appSimulink的控制设计类中指定的块输出限制上限和下限参数。忽略输出限制允许您围绕操作点对模型进行线性化,即使操作点导致块超出了输出限制。
若要启用此参数,请选择限制输出参数。
块参数:LinearizeAsGain |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“关” ,“上” |
默认值:“关” |
抗饱和方法
-积分器反卷绕方法没有一个
(默认)|反算
|夹紧
当您选择限制输出控制器组件的加权和超过指定的输出限制,块输出保持在指定的限制。然而,积分器输出可以继续增长(积分器结束),增加块输出和块组件总和之间的差异。换句话说,块中的内部信号可以是无界的,即使输出似乎受到饱和限制。如果没有防止积分器清盘的机制,可能会出现以下两种结果:
如果输入信号的符号不变,积分器继续积分,直到它溢出为止。溢出值是积分器输出的数据类型的最大值或最小值。
如果一旦加权和超出了输出限制,输入信号的符号发生变化,则需要很长时间才能展开积分器并在块饱和限制内返回加权和。
在这两种情况下,控制器的性能都会受到影响。为了在没有防卷取机制的情况下对抗卷取的影响,可能需要对控制器进行失谐(例如,通过减少控制器增益),从而导致控制器动作缓慢。要避免此问题,请使用此参数激活一个反卷绕机制。
没有一个
不要使用抗饱和机制。
反算
当块输出饱和时,通过向积分器反馈饱和和不饱和控制信号之间的差异来展开积分器。下图是一个连续时间控制器的反算反馈电路。要查看控制器配置的实际反馈电路,请右键单击该块并选择面具>看下面具.
使用背计算系数(KB)参数,以指定增益的反卷绕反馈电路。它通常是令人满意的集Kb =我
或对于具有微分作用的控制器,KB = SQRT(I * d)
.对于枯死时间较大的植物,反计算是有效的[1].
夹紧
当块组件的和超过输出限制,并且积分器输出和块输入具有相同的符号时,积分停止。当块组件的和超过输出限制且积分器输出和块输入符号相反时,将继续进行集成。夹紧有时被称为条件集成。
夹紧对于死时间相对较短的植物是有用的,但对于死时间较长的植物可能产生较差的瞬态响应[1].
若要启用此参数,请选择限制输出参数。
块参数:AntiWindupMode |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“没有” ,“回算” ,“夹紧” |
默认值:“没有” |
背计算系数(KB)
- 抗饱和反馈环的增益系数的反算
反卷绕方法展开积分器时,块输出饱和。它通过反馈给积分器饱和和不饱和控制信号之间的差异来做到这一点。使用背计算系数(KB)参数,以指定增益的反卷绕反馈电路。有关更多信息,请参见抗饱和方法参数。
若要启用此参数,请选择限制输出参数,并设置抗饱和方法参数反算
.
块参数:KB |
类型:纯量 |
默认值:1 |
此选项卡中的参数主要用于使用定点设计器™生成定点代码。它们定义在生成代码时如何存储和处理与块关联的数字量。
如果您需要配置的数据类型进行定点代码生成,单击开放定点工具并使用该工具来配置参数的其余部分的选项卡。有关使用定点工具的信息,请参阅使用定点工具自动缩放数据对象(定点设计师)。
当您使用定点工具,您可以用这些参数在该选项卡,如果有必要作出调整,以定点数据类型设置。对于与块相关联的每个数量,您可以指定:
浮点或定点数据类型,包括数据类型是否继承自块中的上游值。
给量的最大值和最小值,其中确定的数量是如何缩放为定点表示。
有关选择适当值的帮助,请单击打开相应数量的数据类型助手。有关更多信息,请参见使用数据类型助手指定数据类型.
Data Types选项卡中列出的具体数量取决于如何配置PID控制器块。一般来说,你可以为以下类型的数量配置数据类型:
产品输出 - 阻挡掩模下储存一个乘法的结果进行。例如,P产品输出存储增益块的输出,该输出将块的输入与比例增益相乘P.
参数——存储数值块参数的值,例如P,我, 要么D.
块输出——存储在PID控制器块掩码下的块的输出。例如,使用积分器的输出指定称为Integrator的块的输出的数据类型。此块位于积分器子系统的掩码之下,并计算控制器动作的积分器项。
与算块相关存储值 - 累加器。例如,SumI2累加器设置与sum块SumI2关联的累加器的数据类型。此块位于防风子系统的反计算子系统的掩码之下。
在一般情况下,你可以找到PID控制器块面具下寻找并检查其子系统与任何所列参数相关联的块。您还可以使用模型浏览面具下进行搜索为上市参数名称,如SumI2
.(见模型浏览器.)
匹配输入和内部数据类型
默认情况下,块中的所有数据类型都设置为继承:通过内部规则继承
.通过此设置,选择的Simulink数据金宝app类型来平衡数值精度,性能和生成的代码的大小,同时考虑所嵌入目标硬件的性能。
在某些情况下,可以在块内的数据类型之间发生不相容性。例如,在连续的时间中,掩模下的积分器块可以接受的类型仅信号双
.如果输入信号块是不能转换成的类型双
,如uint16
当你生成代码的类型继承内部规则产生一个错误。
为了避免这样的错误,你可以使用的数据类型设置可强制数据类型转换。举例来说,你可以明确地设定P产品输出,我的产品输出和D产品输出来双
,确保到达连续时间积分器的信号为同一类型双
.
通常,不建议在连续时间内对代码生成应用程序使用块。但是,如果您显式地将某些值设置为与块内的下游信号约束不兼容的数据类型,则在离散时间内也会发生类似的数据类型错误。在这种情况下,使用数据类型设置来确保所有数据类型在内部兼容。
整数舍入模式
-定点操作的四舍五入模式地板上
(默认)|天花板
|会聚的
|最近的
|回合
|简单的
|零
指定定点操作的舍入模式。有关更多信息,请参见舍入(定点设计师)。
块参数总是四舍五入到最接近的可表示值。若要控制块参数的舍入,请使用MATLAB输入表达式®四舍五入功能到遮罩字段。
块参数:RndMeth |
类型:特征向量 |
价值观:'Ceiling' | 'Convergent' | 'Floor' | 'Nearest' | 'Round' | '最简单的' | 'Zero' |
默认值:“地板” |
使整数溢出饱和
- 溢出作用的方法离
(默认)|上
指定溢出是否饱和或换行。
离
-溢出封装到数据类型可以表示的适当值。
例如,数130不适合在一个符号的8位整数,包裹到-126。
上
-溢出饱和到数据类型可以表示的最小值或最大值。
例如,带符号的8位整数相关联的溢出可以饱和到-128或127。
当您的模型可能存在溢出并且您希望在生成的代码中有显式的饱和保护时,请考虑选择此复选框。
当您希望优化生成代码的效率时,请考虑清除此复选框。
清除此复选框还可以帮助您避免过多地指定块如何处理超出范围的信号。有关更多信息,请参见排除信号范围错误.
当您选择此复选框时,饱和度适用于块上的每个内部操作,而不只是输出或结果。
一般来说,当溢出是不可能的代码生成的过程可以检测到。在这种情况下,代码生成器不产生饱和的代码。
块参数:SaturateOnIntegerOverflow |
类型:特征向量 |
价值观:”从“|”“ |
默认值:“关闭” |
针对由定点工具改革的锁定数据类型设置
- 从重写数据类型防止定点工具离
(默认)|上
选择此参数,以防止定点工具从覆盖你这一块指定的数据类型。有关更多信息,请参见锁定输出数据类型设置(定点设计师)。
块参数:LockScale |
类型:特征向量 |
价值观:”从“|”“ |
默认值:“关闭” |
此选项卡中的参数主要用于代码生成。
州名(如“位置”)
-连续时间滤波器和积分器状态的名称“”
(默认)|特征向量为连续时间PID控制器分配与积分器或过滤器相关联的状态的唯一名称。(有关离散时间PID控制器中的状态名的信息,请参见国名参数)。使用状态名,例如:
在生成的代码中对应的变量
在模拟期间记录状态时作为存储名称的一部分
通过对块进行线性化,得到线性模型中相应的状态
有效的状态名以字母或下划线字符开头,后跟字母数字或下划线字符。
要启用此参数,设置时间域来连续时间
.
参数:IntegratorContinuousStateAttributes ,FilterContinuousStateAttributes |
类型:特征向量 |
默认值:“” |
国名
-离散时间滤波器和积分器状态的名称为离散时间PID控制器分配与积分器或过滤器相关联的状态的唯一名称。(有关连续时间PID控制器中的状态名的信息,请参见州名(如“位置”)参数)。
有效的状态名以字母或下划线字符开头,后跟字母数字或下划线字符。使用状态名,例如:
在生成的代码中对应的变量
在模拟期间记录状态时作为存储名称的一部分
通过对块进行线性化,得到线性模型中相应的状态
有关在代码生成中使用状态名的更多信息,请参见应用存储类单独的信号,州和参数数据元素(金宝app仿真软件编码器)。
要启用此参数,设置时间域来离散时间
.
参数:IntegratorStateIdentifier ,FilterStateIdentifier |
类型:字符串,特征向量 |
默认值:”“ |
状态名必须解析为Simulink信号对象金宝app
- 要求州名称解析为一个信号对象离
(默认)|上
选择此参数以要求离散时间积分器或筛选器状态名解析为Simulink信号对象。金宝app
为离散时间积分器或滤波器状态启用此参数:
集时间域来离散时间
.
指定积分器或过滤器的值国名.
设置模型配置参数信号分辨率而不是没有一个
.
选中此复选框将禁用代码生成存储类对应的积分器或滤波器状态。
块参数:IntegratorStateMustResolveToSignalObject ,FilterStateMustResolveToSignalObject |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“关” ,“上” |
默认值:“关” |
代码生成存储类
-存储类的代码生成汽车
(默认)|ExportedGlobal
|ImportedExtern
|ImportedExternPointer
选择状态存储类代码生成。如果您不需要接口,外部代码,请选择汽车
.
有关更多信息,请参见应用存储类单独的信号,州和参数数据元素(金宝app仿真软件编码器)和将内置的和自定义的存储类应用于数据元素(嵌入式编码)。
为离散时间积分器或滤波器状态启用此参数:
集时间域来离散时间
.
指定积分器或过滤器的值国名.
设置模型配置参数信号分辨率而不是没有一个
.
块参数:IntegratorRTWStateStorageClass ,FilterRTWStateStorageClass |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:“汽车” ,“ExportedGlobal” ,“ImportedExtern” |“ImportedExternPointer” |
默认值:“汽车” |
代码生成存储类型修饰符
- 存储类型修饰符“常量”
|“挥发性”
|...指定存储类型限定符,如常量
要么挥发性
.
这个参数将在以后的版本中删除。若要将存储类型限定符应用于数据,请使用自定义存储类和内存节。除非使用嵌入式编码器的基于ert的代码生成目标®,自定义存储类和内存段不影响生成的代码。
要启用此参数,设置代码生成存储类之外的任何值汽车
.
块参数:IntegratorRTWStateStorageTypeQualifier ,FilterRTWStateStorageTypeQualifier |
类型:字符串,特征向量 |
价值观:”“ ,“常量” ,“挥发性” |
默认值:”“ |
数据类型 |
|
直接馈通 |
|
多维信号 |
|
适应信号 |
|
过零检测 |
|
"改进的PID控制器的反卷紧方案,"IEE过程-控制理论和应用,第150卷,第1期,2003年1月
对于连续时间PID控制器(时间域设置连续时间
):
考虑使用模型离散化到连续时间块映射到离散的等价物支持代码生成。金宝app要访问模型Discretizer,从你的模型中,应用程序选项卡,在控制系统,点击模型离散化.
不推荐用于生产代码。
对于离散时间PID控制器(时间域设置离散时间
):
取决于放置在被触发的子系统层次结构中的绝对时间。
生成的代码依赖于memcpy
要么memset的
函数(string.h
在一定的条件下。
HDL编码器™提供了影响HDL实现并合成逻辑额外配置选项。
此块有一个单一的,默认的HDL架构。
ConstrainedOutputPipeline | 寄存器数由您的设计中移动现有的延迟在输出端放置。分布式流水线不引入这些寄存器。默认值是 |
InputPipeline | 要插入生成的代码的输入管道阶段数。分布式流水线和受限的输出流水线可以移动这些寄存器。默认值是 |
OutputPipeline | 输出流水线阶段的数量在生成的代码中插入。分布式流水线和受限的输出流水线可以移动这些寄存器。默认值是 |
只支持离散时间PID控制器的HDL代码生成(金宝app时间域设置离散时间
)。
如果积分器的方法被设置为BackwardEuler
要么梯形
,在下列任何一种情况下,你都不能为block生成HDL代码:
限制输出被选择,并且Anti-Windup方法比其他任何没有一个
.
启用跟踪模式被选中。
生成HDL代码:
使用离散时间PID控制器。在时间域节中,指定离散时间.
离开使用过滤后的微分复选框选中。
在内部指定滤波器和积分器的初始条件。在初始化选项卡中,指定源作为内部
.
您可以在内部和外部指定用于生成HDL代码的过滤器系数。在主要选项卡,源,你可以使用内部
要么外部
.
集外部复位来没有一个
.
当你使用双输入时,不要设置Anti-windup方法来夹紧
.
只支持离散时间PID控制器的定点代码生成(金宝app时间域设置离散时间
)。
你点击了一个链接,对应于这个MATLAB命令:
通过在MATLAB命令窗口中输入该命令来运行它。Web浏览器不支持MATLAB命令。金宝app
您还可以选择从下面的列表中的网站:
选择中国网站(中文或英文),以获得最佳的网站表现。其他MathWorks国家站点没有针对您所在位置的访问进行优化。