设计初始PI控制器

加载simul金宝appink.^®包含一个PID控制器块的模型。

open_system (“singlePILoop”的）

这个例子中的植物是:

该模型还包括参考信号和工厂输入的步进扰动。参考跟踪是响应y到参考信号，R.。扰动抑制是抑制的衡量标准y注射干扰，D.。当你使用时PID调谐器要调整控制器，您可以调整设计，以支持参考跟踪或干扰拒绝，因为您的应用程序需要。

为电站设计一个初始控制器。双击PID控制器块，打开块参数对话框，单击调。PID调谐器打开并自动计算初始控制器设计。

Simulink模型中的控制器配置为PI型控金宝app制器。因此，由初始控制器设计PID调谐器也是pi型。

添加输入干扰抑制的阶跃响应图。选择添加图>输入干扰抑制。

PID调谐器将扰动抑制图铺在新标签中。

默认情况下，对于给定的带宽和相位余量，PID调谐器调整控制器以达到参考跟踪和干扰抑制之间的平衡。在这种情况下，控制器在参考跟踪响应中产生了一些超调。在初始峰值后，该控制器抑制输入扰动的时间比参考跟踪更长。

点击使用此初始控制器设计更新Si金宝appmulink模型。这样做也更新了块响应情节PID调谐器，因此在更改控制器设计时，您可以将结果与初始设计进行比较。

调整瞬态行为

根据您的应用程序，您可能希望改变参考跟踪和干扰拒绝之间的平衡，以支持一个或另一个。对于PI控制器，您可以使用此平衡使用瞬态行为滑块。移动瞬态行为向左滑动条改善扰动抑制。初始控制器设计的响应现在显示为块响应(虚线)。

将瞬态特性系数降低到0.45可以加速扰动抑制，但也会增加参考跟踪响应的超调量。

移动瞬态行为向右，直到参考跟踪响应中的超调量最小化。

将瞬态特性系数增加到0.70几乎可以消除超调，但会导致延迟干扰抑制。你可以试试移动瞬态行为滑块直到您在申请中找到参考跟踪和干扰拒绝之间的合适平衡。滑块对平衡的影响程度取决于植物模型。对于一些植物模型，效果并不像该示例所示那样大。

改变PID调整设计焦点

到目前为止，控制系统的响应时间在改变瞬态行为系数时保持修复。这些操作等同于固定带宽并改变系统的目标最小相位余量。如果要修复带宽和目标阶段保证金，则仍然可以更改参考跟踪和干扰拒绝之间的平衡。要调整有利于干扰拒绝或参考跟踪的控制器，更改设计焦点PID调谐算法。

改变了PID调谐器控制系统中可调参数越多，设计重点越有效。因此，当与PI控制器一起使用时，它没有多大的效果。要查看效果，请将控制器类型更改为PID。在Simuli金宝appnk模型中，双击PID控制器模块。的块参数对话框中控制器下拉菜单，选择PID。

点击申请。然后，点击调。此操作更新PID调谐器使用新的控制器设计，这次PID控制器。点击使用此初始PI金宝appD控制器设计的Simulink模型，因此您可以在更改设计焦点时比较结果。

与PI案例一样，初始PID设计余额参考跟踪和干扰抑制。同样在这种情况下，控制器在参考跟踪响应中产生了一些过冲，并抑制了更长的稳定时间的输入干扰。

改变PID调谐器设计重点是有利于参考跟踪而不改变响应时间或瞬态行为系数。为此，请单击选项，在重点菜单，选择参考跟踪。

PID调谐器自动重新调整控制器系数，重点是参考跟踪性能。

平衡控制器的响应现在显示为块响应，使用焦点参考跟踪调优的控制器为调整响应。该图表明所得到的控制器跟踪参考输入，远冲的相当更少，并且比平衡控制器设计更快的稳定时间。然而，设计产生了更差的扰动。

最后，改变设计重点以支持扰乱抑制。在里面选项对话框，在重点菜单，选择输入干扰抑制。

该控制器设计产生了改善的干扰抑制，但导致参考跟踪响应的一些增加过冲。

当您使用设计焦点选项时，您仍然可以调整瞬态行为滑块用于进一步微调这两个性能指标之间的平衡。同时使用设计焦点和滑块，以实现最符合设计要求的性能平衡。这种微调对系统性能的影响很大程度上取决于您的设备的属性。对于一些植物，移动瞬态行为滑块或改变重点选择权几乎没有作用。

要获得独立控制接收跟踪和干扰抑制，您可以使用两级自由度控制器，PID控制器（2DOF），而不是单一自由度控制器。