主要内容

控制系统设计器调整方法

使用控制系统设计师,您可以使用各种图形化和自动化调优方法来调优补偿器。

图形化的优化方法

使用图形调优方法交互式地添加、修改和删除控制器极点、零和增益。

调优方法 描述 有用的
BODE编辑器 调整补偿器以实现特定的开环频率响应(环路成形)。 调整开环带宽和设计以获得和相位保证金规格。
闭环预示编辑器 调整你的预过滤器,以改善闭环系统响应。 改进参考跟踪,输入干扰抑制和噪声抑制。
根轨迹编辑器 调整您的补偿器,以产生闭环极点位置,满足您的设计规范。 设计到时域设计规范,如最大超调量和沉淀时间。
尼科尔斯编辑器 调整补偿器以实现特定的开环响应(环路成形),结合尼科尔斯图上的增益和相位信息。 调整开环带宽和设计以获得和相位保证金规格。

使用图形调谐时,可以直接从编辑器图或使用补偿器编辑器修改补偿器。一种常见的设计方法是使用编辑器绘图粗略调整补偿器,然后使用补偿器编辑器进行微调补偿器参数。有关更多信息,请参阅编辑动态补偿器

图形调整方法不是互斥的。例如,您可以同时使用Bode编辑器和根轨迹编辑器调整您的补偿器。在设计到时间域和频域规范时,此选项非常有用。

有关图形化调优的示例,请参见以下内容:

自动调优方法

使用自动调优方法根据设计规范自动调优补偿器。

调优方法 描述 要求和限制
PID调优

使用经典PID调谐公式自动调整PID增益以平衡性能和鲁棒性或调谐控制器。

经典的PID整定公式需要一个稳定的或积分有效的设备。

基于优化的调优

使用在图形调谐和分析图中指定的设计要求优化补偿器参数。

需要金宝app®优化设计™软件

调优以前定义的控制器结构的参数。

LQG合成

设计一种线性二次高斯(LQG)跟踪器的全阶稳定反馈控制器。

最大控制器阶数取决于有效的被控对象动态。

循环塑造

寻找具有指定开环带宽或形状的全阶稳定反馈控制器。

需要鲁棒控制工具箱™软件。

最大控制器阶数取决于有效的被控对象动态。

内部模型控制(IMC)调整

采用内模控制设计方法得到一种全阶镇定反馈控制器。

假设您的控制系统使用IMC架构,其中包含您的工厂动态的预测模型。

最大控制器阶数取决于有效的被控对象动态。

一种常见的设计方法是使用PID整定、LQG综合、环路成形或IMC整定来生成初始补偿器。然后,您可以使用基于优化的调优或图形调优来改进补偿器的性能。

有关自动调优方法的更多信息,请参见使用自动调整方法设计补偿器

有效调谐装置

一个有效的植物系统是否由补偿器控制,该补偿器包含在您正在调整的补偿器之外的模型中的开环中的所有元素。下图显示了有效植物的例子:

了解您的补偿器所见的有效植物的属性可以帮助您了解哪些调整方法为您的系统工作。例如,一些自动调谐方法仅适用于开放环路( l C P )有稳定的有效植物( P ).此外,对于整定方法,如IMC和环路整形,最大控制器阶数取决于有效对象的动力学。

调优补偿器金宝app

如果Simulink模型中的补偿器在其杆,零或增益上有金宝app约束,则不能使用LQG合成,循环整理或IMC调整。例如,您无法调整A的参数PID控制器使用这些方法阻塞。如果您的应用程序需要控制器约束,请使用另一种自动或图形化调优方法。

此外,Simulink模型中的任何补偿器约束都会限制调谐补偿器的结构。金宝app例如,如果您正在使用PID调优并配置您的PID控制器块作为PI控制器,调谐补偿器必须有一个零导数参数。

选择调优方法

要选择调优方法,请参见控制系统设计师,点击调整方法

另请参阅

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