主要内容

PID调谐算法

典型的PID调整目标包括:

  • 闭环稳定性 - 闭环系统输出保持有界输入的界限。

  • 足够的性能 - 闭环系统跟踪参考更改并尽可能快地抑制干扰。环路带宽(Unity开环增益的频率)越大,控制器响应循环中引用或干扰的变化越快。

  • 足够的鲁棒性 - 环路设计具有足够的增益余量和相位余量,以允许建模错误或系统动态的变化。

Mathworks.®调整PID控制器的算法通过调整PID增益来实现这些目标,以在性能和鲁棒性之间实现良好的平衡。默认情况下,该算法根据工厂动态选择交叉频率(环路带宽),并为目标相位裕度设计为60°。当您使用该时交互地改变响应时间,带宽,瞬态响应或相位裕度时PID调谐器接口,算法计算新的PID增益。

对于给定的稳健性(最小相位裕度),调谐算法选择了一种控制器设计,该控制器设计平衡了性能,参考跟踪和干扰抑制的两种测量。您可以更改设计重点,以支持这些性能措施之一。为此,使用Designfocus.选择PidTune.在命令行或选项对话框PID调谐器

当您更改设计焦点时,算法试图调整增益,以便参考跟踪或干扰抑制,同时实现相同的最小相位余量。系统中有更多的可调参数,在不牺牲稳健性的情况下,PID算法越有可能实现所需的设计焦点。例如,设置设计焦点比P个或PI控制器更有可能对PID控制器有效。在所有情况下,微调系统的性能强烈依赖于植物的性质。对于一些植物来说,改变设计焦点几乎没有效果。