初始PI控制器设计

有了初始控制器设计，就可以在调优PI控制器时比较结果。使用PID整定命令为工厂创建初始PI控制器设计pidtune．

G = tf(0.3，[1,0.1,0]);%植物模型C = pidtune(G，“π”）;

使用初始控制器设计打开PID调谐器．

pidTuner (G、C)

添加输入干扰抑制的阶跃响应图。选择添加图>输入干扰抑制．

PID调谐器将干扰抑制图与参考跟踪图并排贴在一起。

默认情况下，对于给定的带宽和相位裕度，PID调谐器调整控制器以实现参考跟踪和干扰抑制之间的平衡。在这种情况下，控制器会在参考跟踪响应中产生一些超调。在初始峰值后，控制器还以比参考跟踪更长的稳定时间抑制输入扰动。

调整瞬态行为

根据您的应用程序，您可能希望改变引用跟踪和干扰拒绝之间的平衡，以支持其中一个。对于PI控制器，可以使用瞬态行为滑块。将滑块向左移动，可提高干扰抑制效果。初始控制器设计的响应现在显示为基线反应(虚线)。

将瞬态行为系数降低到0.45可以加速干扰抑制，但也会增加参考跟踪响应的超调量。

移动瞬态行为向右滑块，直到参考跟踪响应中的超调量最小化。

将瞬态行为系数增加到0.70几乎消除了超调，但会导致极其缓慢的干扰抑制。你可以试着移动瞬态行为滑动，直到在参考跟踪和干扰抑制之间找到适合您的应用程序的平衡。改变滑块对平衡的影响取决于植物模型。对于一些植物模型，影响没有这个例子中显示的那么大。

改变PID整定设计重点

到目前为止，当你改变瞬态行为系数时，控制系统的响应时间保持不变。这些操作相当于固定带宽和改变系统的目标最小相位裕度。如果你想固定带宽和目标相位裕度，你仍然可以改变参考跟踪和干扰抑制之间的平衡。若要调优控制器以支持干扰抑制或引用跟踪，请更改设计重点PID整定算法。

改变了PID调谐器控制系统中可调参数越多，设计重点越有效。因此，当与PI控制器配合使用时，效果不太好。要查看其效果，请将控制器类型更改为PIDF。在类型菜单中,选择PIDF．

PID调谐器自动设计了一种新型的pid控制器。移动瞬态行为滑块将系数设置回0.6。

单击，将此新设计保存为基线设计出口箭头并选择另存为基线．

PIDF设计取代了原始PI设计作为基线图。

在PI的情况下，最初的PIDF设计平衡参考跟踪和干扰抑制。同样，在PI的情况下，控制器在参考跟踪响应中产生了一些超调，并以类似的稳定时间抑制输入扰动。

改变PID调谐器在不改变响应时间或瞬态行为系数的情况下，设计重点有利于参考跟踪。单击选项，而在焦点菜单中,选择参考跟踪．

PID调谐器自动返回控制器系数，重点是参考跟踪性能。

使用参考跟踪焦点调优的PIDF控制器显示为调谐响应(实线)。图显示，结果控制器跟踪参考输入与相当少的超调和更快的稳定时间比平衡控制器设计。然而，这种设计产生的干扰抑制要差得多。

改变设计重点，以支持干扰抑制。在选项对话框中的焦点菜单中,选择输入干扰抑制．

这种控制器设计提高了抗干扰能力，但在参考跟踪响应中导致了一些超调量的增加。

使用“设计焦点”选项时，仍然可以调整瞬态行为滑块用于进一步微调两个指标之间的平衡性能。同时使用设计焦点和滑块，以实现最能满足设计需求的性能平衡。这种微调对系统性能的影响很大程度上取决于您的设备的特性。对于一些植物，移动瞬态行为滑块或更改焦点期权几乎没有影响。