主要内容

。

金宝appでモデル化されたプラントのPID自動調整

金宝app®でで化されたプラントプラントpid自动调整を使するは,PID自动仪器ブロックをモデル行ますます。モデルの実行自动调整を制御できます。シミュレートしたプラントに対して検证ますます.pid自动调整のこのよう使使でのは设计するでの设计设计改良するの设计设计生成するのの设计设计を改良するでの自设计を改良するでタイムタイム设计をするでリアルタイムのををするでリアル

金宝appでの自動調整のワークフロー

次の手顺は,闭环pid autotunerブロックまたは开环PID自动调谐ブロックを使用した仿金宝app真软件でのPID自動調整のワークフローの一般的な概要を示します。

  1. モデルモデルpidコントローラーとプラントプラント间にPID自动仪器ブロックを组み込みます。

  2. 调整実験の开放と终了のタイミングを制御する启动/停止の信号を構成します。

  3. コントローラーのタイプや調整のターゲット帯域幅などのコントローラーパラメーターを指定します。

  4. 周波数号実験中に插入れるれるれるれるのなどなど実験パラメーターを构成します。

  5. モデルを実行して調整を開始します.start / stop信号を使てpid自动调整を开放します。プロセスを开放すると,自动变量器ブロックテスト信号をし

  6. 启动/停止信号を使用して実験を停止します。実験が停止されると,自動調整器ブロックが調整されたPIDゲインを計算して返します。調整されたゲインが妥当であるかを調査できます。

  7. 自动仪器ブロックからpidコントローラーに調整されたゲインを伝達します。そのその,调整コントローラーの性能を金宝appsimulinkで検证でき。

手顺1.自动调整器材のモデルへの组み込み

次の図は,闭环pid autotunerブロックをpidコントローラーとプラントの间に组み込む1つの方法を示してい。

PIDコントローラーからの制御信号は自动仪器ブロックの端子に接続しています。U +ΔU.端子はプラント入力に接続しています。自動調整プロセスを開始する前は,自動調整器ブロックがPID制御信号をからU +ΔU.およびプラントプラント力量に渡しますます。このこのでは,自动传动器ブロックはやや动手に影响ませませませ。自动调整プロセスの行当行。yで応答を測定します。

自動調整プロセスの開始と終了のタイミングは开始/停止信号によって制御されます(手顺2.开始/停止信号のの成を参照)。実験実験が终了する,ブロックブロックpidゲインを计算,それらそれらPID收益端子に返します。

闭闭ループpid自动调整ためにに成さたsimul金宝appinkモデルのさらに详しい例は闭环PID AutoTunerブロックを使用したpidコントローラーのリアルタイム调整を参照してください。

开ループ调整のバンプレス切り替え

开环PID自动调谐ブロックは,推定実験中にU +ΔU.の間にループを開きます。コントローラーに積分動作が含まれる場合,信号のトラッキングを使ってループが開いている間の積分器のワインドアップを防ぐことができます。信号のトラッキングにより,PIDコントローラーが,ループの外にある間も実際のプラント入力をトラッキングし続けることができます。そうでないと,調整プロセスの終わりに制御ループを閉じる時点でシステムにバンプが生じる可能性があります。次の図のシステムでは,PIDコントローラーが仿真金宝app软件PID控制器ブロックであり,[トラッキングモードを有效にする]パラメーターがオンになっています。プラント入力はコントローラーブロックのトラッキング入力に接続しています。

开ループpid自动调整ためにに成さたsimuli金宝appnkモデルのさらに详しい例は,开环PID自动调谐ブロックを使用したPIDコントローラーのリアルタイム調整を参照してください。

手顺2.开始/停止信号のの成

自動調整プロセスを開始したり停止するには,开始/停止端子で信号をますます。実験が実行でないでない合,ブロックブロック信号にを加入ずにからU +ΔU.へと渡します。この状态ではブロックはプラントやコントローラー动词

ブロックが开始/停止端子で立ち上がりまたは立ち下がり信号を受け取ると,周波数応答の推定実験がそれぞれ開始または終了されます。手顺1.自动调整器材のモデルへの组み込みに示されるシステムでは启动/停止信号が単纯スイッチですですです実スイッチ使使使てをますしたりますたりますます。実験を终了する,调整さすると,调整されたpidゲインアルゴリズムによって生成ささ,ブロックブロックそれらをPID收益端子に返します。

动弹のスイッチの代わり,特点のシミュレーション时间で実験自动的に开启およびするする开始/停止信号を構成することも可能です。たとえば2つのブロックブロック和を次のようにます.1つのブロックを実験の开口时に0から1にステップするよう成し,2番目のブロックを终了时に1から0にステップするように成します。この2つの信号の计pid自动仪器ブロックの开始/停止端子に渡します。

実験の开放时间と终了时间を制御するため,アプリケーションに适した他のロジックををすることができます。手顺5.モデルの実行と调整実験の开を参照してください。

手顺3.コントローラーコントローラーパラメーターとと调整目标の

PID自動調整器ブロック内で,次のブロックパラメーターを使用して,調整するPIDコントローラーの構成を指定します。

  • タイプ

  • 形式

  • 时间领域

  • コントローラーのサンプル时间(秒)

  • 積分手法

  • フィルター手法

その后,调整调整のターゲット帯域幅位相を,それぞれ[ターゲットの帯域幅(ラジアン/秒))パラメーターと[ターゲットターゲットの位相(度)]パラメーターに指定します。

ラジアン/秒で指定されるターゲット帯域は,调整した开放応答cpの0 dbのの交差周波のターゲットです。ここでpはの応答,cはコントローラーの応答。制御目帯域のしまかます目目に対し立ち立ちしに対しに対しに対しに対しに対しに対しに対しに対しに対しに対しに対しに対ししししし设定设定帯域しししし设定设定帯域しししし

ターゲット位相余裕は,调整调整后のシステムに望まれるロバスト性を反映していいいは约约约约约约约约约约约约约约约约约约约~约〜〜〜~の~の値の値しし内内のの値値をしし内内のの値値値しします内にのの値値値ししし内ににのの値値がします内にににの余値裕ががし内内ますが,応答速度が制ありされるのがあります。

これらのパラメーターの设定设定の详细は,闭环pid autotunerブロックまたは开环PID自动调谐ブロックのリファレンスページを参照してください。

手顺4.実験実験パラメーターの

周波数応答の推定実験は,ターゲット帯域幅ωC近傍近傍の数号正式信号をします。

  • 开环PID自动调谐ブロックの場合は[1/3,1、3、10]ωC

  • 闭环pid autotunerブロックの含合は[1/10,1 / 3,1,3,10]ωC

ブロックの[正弦波振幅]パラメーターパラメーター使使使てこれらこれらこれらこれら指定指定指定指定します。

プラントが漸近的に安定な場合,开环PID自动调谐ブロックはステップ摂でプラントのdcゲインを推定するますます。このこの动词振幅は[ステップ振幅]パラメーターで指定します。プラントが単一分解器をを场合,[ステップ信号によるDCゲインの推定]パラメーターをオフにします。

注意

  • 不安定なプラントはループループ开头pid自动调整をををないでください。

  • 分数のの分器ををプラント开头PID自动调整调整ををでくださいくださいでくださいくださいもつプラントにははループループには闭ループループには闭ループループには闭ループループははは闭ループループははループループははループループループループははははははははははははははは

すべてすべて动弹振幅は以のとおりばなりませませませませませませ

  • 摂動がプラントアクチュエータのすべての不感帯を克服してノイズレベルを超える応答を生成できる程度に大きい。

  • 定定を実の続けでプラントを実続け,プラントのの力または続け,プラントの入またはまたはに小さい。

実験パラメーターの设定の详细についてについては,闭环pid autotunerブロックおよび开环PID自动调谐ブロックのリファレンスページを参照してください。

手顺5.モデルの実行と调整実験の开

调整调整のためのの全パラメーターを构しした,モデルモデル実行し。

  • 开始/停止信号をを成した料,プラントプラントが定常状态达したとき実験ををををを始しししししし

  • 特价时空时间ででプロセスを开启およびするするに开始/停止信号を构成した合,実験を开开するのに分な

手顺6.実験の停止と调整さたゲインの确认

开始/停止信号线がが応答ののののがが终了しし

  • 开始/停止信号を構成した場合,% conv出力の信号が100%付近で安定したときに実験を終了します。

  • 特价时空时间ででプロセスを开启およびするするに开始/停止信号を構成した場合,実験が終了するまでシミュレーションを実行するよう許可します。

いずれの结合も,実験时间の保守的な推定は闭ループ调整ののが200/ωC,开ループ调整の结合が100 /ωCです。ここでΩCはターゲット帯域幅です。

実験を终了と,ブロックブロック,システムおよびユーザー指定调整の推定推定応答にて新闻PIDゲイン计算计算しますを调べ计算计算计算しを调べ调べ调べたとえばます计算计算しし调べ调べ调べたとえばたとえばたとえば结果ががしし调べ。调整さのゲインほぼがありますますますありありますますますははは,いくついくつのをするは,いくついくつか确认する,いくついくつたをするはははあり。

  • 自動調整器ブロックのPID收益端子の出力を表示します。この出力を表示する1つの方法として,出力を仿真软金宝app件展示ブロックに接続することができます。

  • ブロックの[ブロック]タブで,[Matlabにに]をクリックします。ブロックによって MATLAB®ワークスペース在线专用营销资料に構造体が作成されます。この構造体の内容の詳細については,闭环pid autotunerブロックまたは开环PID自动调谐ブロックのリファレンスページを参照してください。

手顺7.调整后のゲインを使たpidコントローラーの更新

PIDコントローラーが次ののかである合书,自动仪器ブロックはさされたコントローラーパラメーターをささたコントローラーパラメーターき込むき込むことができき込むことができことができことができ

  • 金宝appPID控制器ブロック。

  • 次次の条件ががととも真であるであるpidコントローラー

    • カスタムコントローラーがマスクサブであるである。

    • PIDゲインがP.一世D.Nという名前マスクパラメーターである(4つのパラメーターすべてを使する必要はありん。たとえば,カスタムpiコントローラーを使んする合,必要なのはP.一世のマスクパラメーターのみです)。

调整调整后のゲインゲインををににように自动调整ブロックを成するには,コントローラーをpid自动仪器ブロックパラメーター内“関連PIDブロック”として指定します(詳細については,闭环pid autotunerブロックまたは开环PID自动调谐ブロックブロックのリファレンスページをを参照してくださいくださいくださいください后,[PIDブロックの更新)をクリックしてコントローラーを更新します。シミュレーションの実行中にPIDゲインを更新できます。これは調整されたPIDゲインを直ちに検証する場合に役立ちます。

メモ

シミュレーション中はいつでも調整または実験のパラメーターを変更し,実験を再開して,新しい調整済みゲインをPIDブロックにプッシュすることができます。その後,新しいゲインでシミュレーションが続行され,プラントの動作を観察できます。

PIDゲインのの动态

カスタムPIDコントローラーが直接更新の条件を満たさない場合,手動や独自のロジックを使用するなどの別の方法で調整後のゲインをコントローラーに伝達しなければなりません。

これらのゲインを確認して独自のコントローラーに伝達する際は,PID自動調整器ブロックにおけるこれらのゲインの意味に注意してください。離散時間の場合,ブロックは次のPIDコントローラー伝達関数を仮定します。

C = P. + 一世 F 一世 Z. + D. [ N 1 + N F D. Z. ]

(并列形式),または理解形式の综合,

C = P. [ 1 + 一世 F 一世 Z. + D. N 1 + N F D. Z. ]

です.F.一世(z)およびFD.(z)は,それぞれ[積分手法][フィルターフィルター法]の式に指定する値によって異なります。詳細については,闭环pid autotunerブロックまたは开环PID自动调谐ブロックのリファレンスページを参照してください。

参考

|

関連するトピック