プラントの同定gydF4y2Ba

多くの場合，制御するシステムの動的表現は簡単には利用できません。この問題に対する1の解決法は，同定の手法を使用して動的モデルを取得することです。システムを測定可能な信号によって励起し,それに対応するシステムの応答をあるサンプルレートで収集します。次に,結果の入出力データを使用して伝達関数モデルや状態空間モデルなどのシステムのモデルを取得します。このプロセスはgydF4y2Ba“システム同定”gydF4y2BaまたはgydF4y2Ba"推定"gydF4y2Baと呼ばれます。システム同定の目標は,特定の入力に対する測定されたシステム応答と,同じ入力に対するモデルの応答の間で,最適な近似を得られるモデルを選択することです。gydF4y2Ba

制御システムのS金宝appimulinkgydF4y2Ba^®gydF4y2Baモデルがある場合，入力/出力デ，タを測定する代わりにシミュレ，トできます。推定のプロセスは同様です。ある既知の励起に対するシステム応答がシミュレートされ,結果のシミュレートされた入力/出力データに基づいて動的モデルが推定されます。gydF4y2Ba

推定に測定データまたはシミュレーションデータのいずれを使用するにしても,適切なプラントモデルが同定されたら,プラントモデルが表すシステムの望ましい動作の知識に基づいて,プラントに対して制御目的を設定します。次に，これらの目的に適したフィ，ドバックコントロ，ラ，を設計します。gydF4y2Ba

系统辨识工具箱™ソフトウェアがある場合は,1つのインターフェイスでプラント同定とコントローラー設計の両方にgydF4y2BaPid調整器gydF4y2Baを使用できます。入力/出力デタをンポトし，それを使用して1以上のプラントモデルを同定できます。あるいは,金宝app仿真软件モデルからシミュレートされた入力/出力データを取得し,それを使用して1つ以上のプラントモデルを同定できます。その後，これらのプラントを使用してpidコントロ，ラ，の設計および検証を行うことができます。gydF4y2BaPid調整器gydF4y2Baでは，独立した同定タスクから取得したプラントモデルなどを直接。gydF4y2Ba

システム同定の概要にいては，gydF4y2Baシステム同定にいてgydF4y2Ba(系统识别工具箱)gydF4y2Baを参照してください。gydF4y2Ba

Pid制御のための非線形システムの線形近似gydF4y2Ba

多くのシステムの動的動作は，システムの入力と出力との間の線形関係によって適切に記述できます。ある操作状態で動作が非線形になる場合でも,システムのダイナミクスが線形になる領域がしばしばあります。たとえば,オペアンプの動作や空力体の揚力対力のダイナミクスは,特定の制限された入力の操作範囲では線形モデルで記述できます。このようなシステムに対して,動作が線形である範囲内に限ってシステムを励起させる実験(またはシミュレーション)を行って入力/出力データを収集できます。その後,そのデータを使用して線形プラントモデルを推定し,線形モデルのPIDコントローラーを設計できます。gydF4y2Ba

その他の場合は，非線形性の影響は小さいです。このような場合，線形モデルは良い近似を示すので，非線形の逸脱は外乱として扱われます。このような近似は入力プロファesc escル，励起信号の振幅と周波数成分に大きく依存します。gydF4y2Ba

線形モデルは，少量の摂動入力が原因でシステム応答の平衡点からの偏差を示すことがよくあります。出力y(t)が既知の入力u(t)への応答として所定の軌跡に従う非線形システムを考えます。ダ@ @ナミクスはgydF4y2BaDx (t)/dt = f(x, u) y = g(x,u)gydF4y2Baで記述されます。ここでxはシステムの内部状態のベクトルyは出力変数のベクトルです。関数fおよび g (非線形であってもよい) は、システムおよび測定ダイナミクスを数学的に記述したものです。システムが平衡状態にあるとき、入力 Δu に対する小さい摂動により、出力 Δy に小さい摂動が起きるとします。

たとえば，以下のS金宝appimulinkブロック線図のシステムを考えます。gydF4y2Ba

外乱のない環境で動作する場合,値が50の定格入力ではプラントは値2000の一定の軌跡に保たれます。外乱があればプラントはこの値から逸脱します。PIDコントローラーのタスクは,妥当な時間内にシステムを定格値に戻すように,入力信号に小さな修正を加えることです。したがってPIDコントローラーは,実プラント自体が非線形の場合でも線形の偏差ダイナミクスに対してのみ機能する必要があります。このように,平衡条件でのシステムの線形近似に対するPIDコントローラーを設計することにより,ある領域での非線形システムを効果的に制御できる場合があります。gydF4y2Ba

線形プロセスモデルgydF4y2Ba

一般的な使用例として,製造プラントの定常状態の動作に対するPIDコントローラーの設計があります。このようなプラントでは,出力量に対する測定可能な入力変数の影響に関するモデルが,输出プラントの形式で必要になることがあります。システム全体の性質としてはMIMOであっても,選択した出力に対して1つの入力変数が与えるインクリメンタルな効果を測定できるような方法で,実験またはシミュレーションを実行します。データには多くのノイズが存在する場合がありますが,支配的なダイナミクスのみを制御することが期待されるので,多くの場合低次のプラントモデルで十分です。出/入力力データを収集またはシミュレートし,そこからプロセスモデル(未知の遅延をもつ低次伝達関数)を導出することにより,このような代わりのモデルが取得されます。デ，タを導出するための励起信号は，多くの場合選択した入力変数の値の単純なバンプです。gydF4y2Ba

高度なシステム同定タスクgydF4y2Ba

Pid調整器gydF4y2Baで同定できるのは，単入力，単出力の連続時間プラントモデルのみです。さらに，gydF4y2BaPid調整器gydF4y2Baでは次のシステム同定タスクは実行できません。gydF4y2Ba

これらの強化された同定機能が必要な場合は，デ，タをgydF4y2Ba系统识别gydF4y2Baアプリ(gydF4y2Ba系统识别gydF4y2Ba(系统识别工具箱)gydF4y2Ba)に@ンポ@トします。gydF4y2Ba系统识别gydF4y2Baアプリを使用してモデルの同定を実行し，同定されたモデルをmatlabgydF4y2Ba^®gydF4y2Baワ，クスペ，スにエクスポ，トします。その後，同定されたモデルをgydF4y2BaPid調整器gydF4y2Baにンポトしてpidコントロラを設計します。gydF4y2Ba

系统识别工具の詳細は，gydF4y2Ba使用系统识别应用程序识别线性模型gydF4y2Ba(系统识别工具箱)gydF4y2Baを参照してください。gydF4y2Ba