主要内容

调整PID控制器支持参考跟踪或抑制干扰

这个例子展示了如何优化PID控制器减少过度引用跟踪或提高核电站扰动输入的拒绝。使用PID调谐器示例说明了应用,参考跟踪和抗干扰性能之间的权衡PI和PID控制系统。

最初设计PI控制器

加载一个仿真软金宝app件®模型,该模型包含一个PID控制器。

open_system (“singlePILoop”)

植物在这个例子中是:

植物 = 0.3 年代 2 + 0.1 年代

模型还包括一个参考信号和核电站扰动输入迈出的一步。参考跟踪响应y参考信号,r。抑制干扰的措施抑制y注入的干扰,d。当你使用PID调谐器调整控制器,你可以调整设计支持参考跟踪或抑制干扰应用程序需要。

设计一个初始控制器工厂。为此,双击PID控制器块打开参数对话框,并点击调优PID调谐器打开并自动计算初始控制器设计。

仿真软件模型的控制器配置为一个PI-type金宝app控制器。因此,初始设计的控制器PID调谐器PI-type也。

添加一个阶跃响应图输入扰动的排斥。选择添加图>输入干扰抑制

PID调谐器瓷砖的抗干扰性情节的新选项卡。

提示

单击并拖动标签位置的阴谋。

默认情况下,对于给定的带宽和相位容限,PID调谐器音乐控制器之间达到平衡参考跟踪和干扰抑制。在这种情况下,控制器收益率reference-tracking一些过度反应。控制器也抑制输入扰动较长的稳定时间比参考跟踪,在最初的峰值。

点击更新这个初始控制器设计的仿真金宝app软件模型。这样做也更新块响应图PID调谐器,这样当你改变控制器的设计,你可以比较结果与最初的设计。

调整瞬态行为

取决于您的应用程序,你可能想改变参考跟踪和抗干扰性之间的平衡支持一个或另一个。比例积分控制器,你可以改变这种平衡使用瞬态行为滑块。移动瞬态行为滑块向左提高抗干扰性。最初的反应现在显示为控制器设计块响应(虚线)。

瞬时行为系数降低到0.45加速抗干扰性,但也会增加reference-tracking反应过度。

提示

右键单击reference-tracking情节和选择特征>峰值响应获得的数值超过。

移动瞬态行为向右移动,直到reference-tracking的过度反应是最小化。

增加瞬时行为系数0.70几乎消除了超调,但导致缓慢的抗干扰性。你可以试试把瞬态行为滑块,直到你找到一个合适的平衡参考跟踪和抗干扰性为您的应用程序。滑块的影响取决于植物平衡模型。一些植物模型的效果并不大,如本例所示。

改变PID优化设计的焦点

到目前为止,控制系统的响应时间一直固定在你已经改变了瞬时行为系数。这些操作相当于固定带宽和不同目标最小相位系统的优势。如果你想修复带宽和目标阶段保证金,你仍然可以改变参考跟踪和抗干扰性之间的平衡。调整控制器,抗干扰性或引用跟踪,你改变了设计重点的PID优化算法。

改变了PID调谐器设计的重点是更有效的可调参数越多的控制系统。因此,它没有多大影响,当使用一个PI控制器。看到它的效果,改变PID控制器类型。在仿真软件模型金宝app中,双击PID控制器。在块参数对话框,控制器下拉菜单,选择PID

点击应用。然后,单击调优。这一行动更新PID调谐器用一个新的控制器设计,这一次的PID控制器。点击这种最初的PI金宝appD控制器的仿真软件模型设计,这样你就可以比较结果当你改变设计的焦点。

π的情况下,最初的PID设计平衡参考跟踪和抗干扰性。在这种情况下,控制器收益率reference-tracking一些过度反应,抑制输入扰动和较长的稳定时间。

改变PID调谐器设计重点支持参考跟踪不改变的响应时间或瞬时行为系数。为此,单击选项,在焦点菜单中,选择参考跟踪

PID调谐器自动重新调整控制器系数与关注reference-tracking性能。

的反应平衡控制器现在显示为块响应和控制器调reference-tracking是一个焦点调谐响应。情节表明,由此产生的控制器跟踪参考输入和过度和更快的解决时间大大低于平衡控制器的设计。然而,设计收益率更穷的抗干扰性。

最后,改变设计的重点支持干扰排斥。在选项对话框,在焦点菜单中,选择输入干扰抑制

该控制器设计产量提高抗干扰性,但在一些过度增加reference-tracking响应结果。

当你使用设计重点选择,你仍然可以调整瞬态行为滑块的进一步微调这两个性能指标之间的平衡。设计重点和滑块组合在一起使用来达到平衡性能最好的满足您的设计要求。微调对系统性能的影响很大程度上取决于植物的属性。对一些植物,移动瞬态行为滑块或改变焦点选项有很少或没有影响。

获得独立的控制参考跟踪和抗干扰性,您可以使用一个二自由度控制器,PID控制器(2自由度),而不是一个二自由度控制器。

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