主要内容

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推定された周波数応答を使用したPIDコントローラーの設計

この例では,金宝app仿真软件モデルから推定した周波数応答を使用してπコントローラーを設計する方法を示します。これは,線形化プラントモデルがPID設計に対して無効な場合(たとえば,プラントモデルにゼロゲインがある場合など)に使用できるPID設計の代替ワークフローです。

モデルを開く

エンジン制御モデルを開き,少し時間をとってモデルを調べます。

mdl =“scdenginectrlpidblock”;open_system (mdl)

PIDループには,スロットル角度を操作してエンジン速度を制御する並列形式のπコントローラーが含まれています。πコントローラーには,閉ループシステムを振動させる既定のゲインがあります。PIDブロックのダイアログから起動するPID調整器を使用してコントローラーを設計します。

open_system ([mdl' /发动机转速(rpm) ']) sim (mdl)

スコープを閉じます。

close_system ([mdl' /发动机转速(rpm) '])

線形化からのゼロゲインを伴うプラントモデルを取得するPID調整器

この例では,PIDブロックによって検知されるプラントは,スロットル角度からエンジン速度です。線形化の入出力ポイントは,PIDブロック出力とエンジン速度測定でそれぞれ既に定義済みです。初期操作点での線形化では,ゼロゲインのあるプラントモデルが作成されます。

ゼロ線形化を検証するには,まずモデルから線形化の入出力ポイントを取得します。

io = getlinio (mdl);

その後,プラントをその初期操作点で線形化します。

io linsys =线性化(mdl)
linsys = D =油门和发动机转速0静态增益。

ゼロゲイン取得は,線形化パス内に触发子系统(压缩)が存在すること,および解析的なブロックごとの線形化がイベントベースのサブシステムをサポートしていないことが原因です。PID調整器は線形プラントモデルを取得する場合と同じ方法を使用するため,PID調整器は,ゼロゲインのあるプラントモデルも取得し,処理の起動中にそれを拒否します。

PID調整器を起動するには,PIDブロックダイアログを開き,[調整]をクリックします。情報ダイアログが開き,初期操作点で線形化されたプラントモデルにゼロゲインがあること,およびPIDコントローラーの設計に使用できないことが示されます。

線形プラントモデルを取得する別の方法として,仿金宝app真软件モデルから周波数応答データを直接推定してMATLABワークスペースで的朋友システムを作成し,PID調整器にインポートし直してPID設計を続行するやり方があります。

Sinestream信号を使用した推定周波数応答データの取得

sinestreamの入力信号は,関数frestimateを使用した仿金宝app真软件モデルの正確な周波数応答を推定するうえで最も信頼性の高い入力信号です。frestimateの使用方法の詳細については,シミュレーションベースの手法を使った周波数応答の推定を参照してください。

この例では,0.1 ~ 10ラジアン/秒の間の周波数を振幅1 e - 3でスイープする正弦ストリームを作成します。推定結果は,ボード線図を使用して調査できます。

Sinestream信号を作成します。

在=弗列斯特。Sinestream (“频率”logspace (1, 1, 50),“振幅”1 e - 3);

周波数応答を推定します。このプロセスには数分かかります。

sys = frestimate (mdl, io);

推定された周波数応答を表示します。

波德(系统)

πコントローラーの設計

sysは,初期操作点におけるプラント周波数応答を表現する的朋友システムです。これをPID調整器で使用するには,PID調整器の起動後にインポートする必要があります。(植物)をクリックし,[インポート]を選択します。インポートした的朋友のサンプリングレートはPID控制器ブロックのサンプリングレートと一致しなければなりません。

LTIシステムのインポートの項目をクリックし,リストで(系统)を選択します。その後[好]をクリックして的朋友システムをPID調整器にインポートします。自動化された設計によって,安定化コントローラーが返されます。[プロットの追加)をクリックし,[開ループ]ボード線図を選択します。このプロットは,妥当なゲイン余裕と位相余裕を示しています。[パラメーターの表示)をクリックし,ゲイン余裕と位相余裕の値を表示します。時間領域応答プロットは,的朋友プラントモデルでは使用できません。

PIDブロックのPゲインと我ゲインを更新するには,[ブロックの更新)をクリックします。

金宝app仿真软件モデルでの閉ループ性能のシミュレーション

金宝app仿真软件でのシミュレーションには,新しいπコントローラーが非線形モデルの制御時に良好な性能で動作することが示されています。

モデルを閉じます。

bdclose (mdl)