引入PID调谐器

PID调谐器为Simulink®PID控制器模块提供了一种快速且广泛适用的单回路PID整定方法。金宝app通过这种方法，您可以调整PID控制器参数，以实现具有预期响应时间的鲁棒设计。

典型的设计工作流程PID调谐器涉及以下任务：

（1）启动PID调谐器。启动时，软件会自动从Simulink模型计算线性工厂模型，并设计初始控制器。金宝app

（2）调整控制器PID调谐器通过手动调整两种设计模式的设计标准。调谐器计算强大地稳定系统的PID参数。

（3）将设计控制器的参数导出回PID控制器块并在Simulink中验证控制器性能。金宝app

打开模型

使用PID控制器块打开发动机速度控制模型，需要一些时刻探索它。

Open_System（'scdspeedctrlpidblock'）

设计概述

在这个例子中，你在发动机转速控制回路中设计了一个PI控制器。本设计的目标是跟踪来自Simulink步进模块的参考信号金宝appscdspeedctrlpidblock /速度参考。设计要求是：

在本例中，通过设计PI控制器稳定反馈回路并实现良好的参考跟踪性能scdspeedctrl / pid控制器在PID调谐器。

打开PID调谐器

推出PID调谐器，双击PID控制器块以打开其块对话框。在里面主要选项卡，单击调。

初始PID设计

当。。。的时候PID调谐器启动，软件计算一个线性化的工厂模型看到的控制器。该软件自动识别设备的输入和输出，并使用当前工作点进行线性化。工厂可以有任何订单，可以有时间延迟。

这PID调谐器计算初始PI控制器，以在性能和鲁棒性之间实现合理的权衡。默认情况下，步骤参考跟踪性能在绘图中显示。

下图显示了PID调谐器对话框与初始设计：

显示PID参数

点击显示参数要查看控制器参数p和i，以及一组性能和鲁棒性测量。在此示例中，初始PI控制器设计提供了2秒的稳定时间，这符合要求。

在PID调谐器中调整PID设计

参考跟踪响应的过冲约为7.5％。由于在达到稳定时间限制之前我们仍有一些空间，因此可以通过增加响应时间来减少过冲。向左移动响应时间滑块以增加闭环响应时间。请注意，当您调整响应时间时，响应绘图和控制器参数和性能测量更新。

下图显示了调整后的PID设计，其​​过冲零和4秒的稳定时间。设计的控制器有效地成为仅限于的控制器。

完整的PID设计，具有性能权衡

为了实现零超调，同时将沉降时间减少到2秒以下，你需要利用两个滑块。需要提高控制响应速度以减少稳定时间，提高鲁棒性以减少超调。例如，您可以将响应时间从3.4秒减少到1.5秒，并将健壮性从0.6秒提高到0.72秒。

下图显示了具有这些设置的闭环响应：

将调整后的参数写入PID控制器块

在对线性工厂模型上的控制器性能感到满意后，您可以在非线性模型上测试设计。为此，请单击更新块在PID调谐器。此操作将参数写回Simulink模型中的PID控制器块。金宝app

下图显示更新后的PID Controller块对话框:

完成设计

闭环系统的响应如下图所示:

结果表明，该控制器满足设计要求。

你也可以使用控制系统设计师设计PID控制器块，当PID控制器块属于多环设计任务时。看到这个例子单环反馈/预滤器补偿器设计。

bdclose（'scdspeedctrlpidblock'）