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PID仪器は,プラントのダイナミクスを表现ために,プロセスモデルと状态空间モデルの2种类のモデル构造を提供しし。
システムの特性に関する知識と,使用目的に必要な精度のレベルに基づいて,モデル構造を選択してください。事前情報がない場合,実験で得られたシステムのステップ応答と周波数応答を解析して,ダイナミクスの次数や遅延について調べることができます。詳細については,系统辨识工具箱™ドキュメンテーションで以下を参照してください。
選択する各モデル構造には関連付けられた動的な要素,すなわち“モデルパラメーター”があります。これらのパラメーターの値ををまたは自动で调整て,测定またはシミュレートさた応答データにににに同定をますます。多重くのます。かを判断できないときは最もシンプルなモデル构造である1极の伝达关数から始めるのがよいでしょう。プラントの応答と测定された出力との间で十分な一致が得られるまで,徐々に高次の构造を使使试みることができますて空空モデル构造を使する,入出力データのにてて自动的になモデルののをををのののをを求めるなモデルののををことができますモデルの
プラントの同定タスクを开口すると,既定では1つの実极もつ达关键词が既定设定データのます性质もの设定データの性质変わるではないためためのためためためため即し即し即しあります。
プロセスモデルとは3つ以下の极を达关个峰,零点,遅延および分类器要素を追ますます。プロセスモデルは。プロセスモデルは,时代,ゲインおよびむだ时空を表すパラメーターによってされててます。PID仪器の[プラントの同定]タブにある[构造]メニューで,プロセスモデルを選択します。
選択した構造に対して,オプションで遅延,零点または積分器要素に対応するチェックボックスを使用してこれらを追加できます。これらの選択によって設定されるモデルの伝達関数は[构造]メニューの隣に表示されます。
利用できる最もシンプルなプロセスモデルは,実極が1つで,零点も遅延要素も存在しない伝達関数です。
このこのモデル,パラメーターk(ゲイン)およびt1(最初の时定数)で定义されます。选択できるプロセスモデルのの中间で最も复雑のは,极が3つ,加加的な分子器が1つ,零点が1つ,むだ时空1つつされものです。次に示す実极と极复素共役対ををを例例モデル例例例例例例例例例例例例例例
このモデルでは,设定可能なパラメーターに极零点零点に关键词たられ时代数,t1,T.ωおよびT.Z.ががありますます他のパラメーターはは减衰系,ゲインkおよびむおよびむ时空τです
プロセスモデルタイプを選択すると,PID仪器このプロセスを示すはますてを示すはます。このプロセスを例でき。応答データからプラントパラメーターを対話的に推定を参照してください。
次の表は,利用可能なプロセスモデルのタイプを定義するさまざまなパラメーターをまとめています。
パラメーター | 次次使用 | 说明 |
---|---|---|
k - ゲイン | すべての伝達関数 | 任意任意数量を取ることができる。 プロットで,プラント応答曲線(青)を上下にドラッグしてKを調整します。 |
T.1- 最初の时定数 | 1つ以上の実極をもつ伝達関数 |
0からt(测定またはシミュレートされたデータののの任意任意のを取ることができる。 プロットで,赤いxを左(ゼロに向かって)またはまたは(tに向かって)ドラッグドラッグてt1を调整します。 |
T.2- 2つ目の时定数 | 2つのつの実极をもつ达达关个字 | 0からt(测定またはシミュレートされたデータののの任意任意のを取ることができる。 プロットで,マゼンダのxを左(ゼロに向かって)または右(Tに向かって)ドラッグしてT2を调整します。 |
T.ω- 销有动力数ωNに関連付けられる時定数。ここでTω= 1 /ΩN | 极の不锈钢ペア(复素复素対)をを达达关数 | 0からt(测定またはシミュレートされたデータののの任意任意のを取ることができる。 プロットで,オレンジの応答包絡線を左(ゼロに向かって)または右(Tに向かって)ドラッグしてTωを调整します。 |
ζ-減衰係数 | 极の不锈钢ペア(复素复素対)をを达达关数 | 0と1の间の任意のを取ることができる。 プロットで,オレンジの応答包絡線を左(ゼロに向かって)または右(Tに向かって)にドラッグしてζを調整します。 |
τ - 伝达遅延 | 任意の伝達関数 | 0からt(测定またはシミュレートされたデータののの任意任意のを取ることができる。 プロット内で,オレンジの垂直バーを(ゼロゼロ向かって)または右(tに向かって)ドラッグしττをしします。 |
T.Z.——モデルの零点 | 任意の伝達関数 | -tからt(测定またはシミュレートされたデータの时空)までの任意の値をことができる。 プロット内で,赤い丸を左(- Tに向かって)または右(Tに向かって)にドラッグしてTZ.を调整します。 |
積分器 | 任意の伝達関数 | 1 / sのの子を达关达关节に伝调整にパラメーターパラメーターはありませているパラメーターパラメーターはありませいる调整调整パラメーターはありありませ |
同定のための状態空間モデル構造は,状態の数,すなわち“モデル驰数”�な结合に使ます。状态空空モデルでは,システムのダイナミクスが次のにに式式ととます式式されます。
xは状态状态数ので,选択されたモデルのの基因てソフトウェアにより自动的にされます.uはは力信号,yはは力信号。
状态空间モデル构造を使するは,[プラントの同定]タブの[构造]メニューから,[状态空间モデル]
を选択します。次次[构造の构成]をクリックして[状态空间モデルの构造]ダイアログボックスを開きます。
このダイアログボックスを使使しての数,遅延および直达特点をししますます。[范囲范囲内の最适最适な値を选択を选択して数のをを力し。[プラントの推定]の[推定]。
状態空間モデル構造を選択すると,有効な推定モデルが存在する場合にのみ,同定プロットにプラント応答(青)曲線が表示されます。たとえば,プロセスモデルを推定した後に構造を変えると,推定したモデルと等価の状態空間モデルが表示されます。モデルの次数を変更すると,プラント応答曲線は新しい推定を実行するまで表示されません。
状态空间モデル构造构造するするは,モデルモデルのパラメーターを直接直接したがっこと,同定れんモデル,モデルてされモデル,モデルモデル状态状态モデルは,モデルの状态変には意味がない,构造构造さされていないとして捉えるががます。
ただし,モデルの入力量遅延およびおよびゲインをグラフィカルにできますますますますますますます。むだの场空空モデルをた场场プロットオレンジ垂直バーによって表现されのバーをによってされ。モデルドラッグのゲインは変え変えははは応答曲(ししし曲(しししゲイン(しししし変え変え変え変え変え変え変え変え変え変え変え
以前以前にインポートまたはまたは同定されたモデルがあれ,データブラウザーの[プラントリスト]セクションに表示されます。
これらのプラントのいずれかを使用して,モデル構造を定義し,モデルのパラメーター値を初期化することができます。そうするには,[プラントの同定]タブにある[构造]メニューで,构造构造と化にし形形プラントプラントモデルをしししししし
选択选択したプラントプラントがプロセス(IDProc.
(系统辨识工具箱)オブジェクト)である場合,PID仪器はその构造を使使ます。プラントプラントその他のモデルモデルである合书,PID仪器は状态空间モデルモデルを使し。
あるモデル構造から別のモデル構造に切り替えると,モデルの特性(極の位置/零点の位置,ゲイン,遅延)はできるだけ保持されます。たとえば1極モデルから2極モデルに切り替えると,T1,T.Z.,τおよびKの既存の値は保持され,T2は既定値(または以前に割り当てられた値があればその値)に初期化されます。
.これらすべての方法をを明する例は次参照してください。
応答データからプラントパラメーターを対話的に推定(控制系统工具箱™)
测定测定またはシミュレーションでで得られた応答データから的にプラントを(金宝appSimulink Control Design)金宝app®Control Design™)
PID仪器は,モデル构造が选択さているいるははパラメーターのスマートななを実ませ実実そのしませませませませませませませませされるモデルのの値はははははははの値値ののの央の任意値ののれれからから任意ににに选択され。パラメーターパラメーター値をを手で调整する前に开始点必要必要ななは,[プラントの同定]タブから[经期化し推定]オプションを使用します。
结合によってによって,システムシステム応答ははされれに强く影响影响れれために伝伝伝伝ととののをだけだけではですこれするだけでで不ですです记述だけだけで不ですです记述するだけで减衰モードモード含むシステムに特价当てははます。PID仪器では,初期条件応答と入力応答の和が観測された出力に十分一致するように,モデルパラメーターに加えて初期条件も推定できます。[推定オプション]ダイアログボックスを使用して,自動推定中に初期条件を処理する方法を指定します。既定では,初期条件の処理(ゼロ値に固定するか推定するか)は推定アルゴリズムによって自動的に実行されます。しかし,初期条件]メニューを使用して特定の選択を強制的に適用できます。
初初条件推定でき异なりでき推定とは,自我推定异なり,手しかしは,モデル推定は,モデル构造の変更またはれ同定のインポートわれないデータインポートがわないないのがわれないデータインポートわわないデータのがわないないデータがわれないデータインポートわわない同定のがわないないデータがわわない同定のがわれない同定のがわれない同定のがわれないデータのがわれない同定のがわわないないデータががわないないデータささます。
自动推定の行后にモデルパラメーター変更すると,モデルの応答では初条件条件の固定の(つまり,モデルのパラメーターとはしたがされますますたプロットさは。ことが特价さされていいいいいい调整ししたたし场遅延遅延(τアジャスター)のの左侧の応答部が纯粋に条件条件からのものτττアジャスターのからのものものτττττττ号のの方の影响ががれます。