PID控制器类型的整定- MATLAB和Simulink - MathWorks北欧金宝app - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

PID控制器整定类型

Control System Toolbox™PID整定工具可以整定许多PID和2-DOF PID控制器类型。这个词控制器类型指哪些项出现在控制器动作中。例如，PI控制器只有比例项和积分项，而PIDF控制器包含比例项、积分器项和过滤后的导数项。本主题总结了在以下工具中可用于整定的PID控制器类型:

PID调谐器应用程序
整定PID控制器任务在实时编辑器
pidtune命令

指定PID控制器类型

PID整定工具让您设计多种控制器类型。如何指定控制器类型取决于您使用的工具。

命令行调优

对于命令行调优，提供类型的参数pidtune命令。例如,C = pidtune(G，'PI')为植物调整PI控制器G．

或者，如果你提供一个现有的控制器对象作为输入参数C0，pidtune调优具有相同类型和形式的新控制器。例如，假设C0是一个pid只具有比例和导数动作的控制器对象(PD控制器)。然后,C0 pidtune (G)生成一个新的pid同样只有比例和导数动作的控制器对象。看到pidtune．

有关命令行调优可用的特定控制器类型的更多信息，请参阅:

PID调谐器App

在PID调谐器App，你可以在打开App时指定控制器类型，或者在App中更改控制器类型。

打开应用程序时指定类型-提供类型的参数pidTuner命令，当你打开PID调谐器．例如,pidTuner (G, PIDF2)打开PID调谐器初始设计为2-DOF PID控制器，在导数项上带有滤波器。
使用已存在的控制器对象指定类型—提供基线控制器Cbase的参数pidTuner命令，当你打开PID调谐器．PID调谐器设计相同类型的控制器Cbase．例如，假设C0是一个pid只具有比例和导数动作的控制器对象(PD控制器)。然后,C0 pidTuner (G)打开PID调谐器初始设计是PD控制器。
在应用程序中指定控制器类型——在PID调谐器，使用类型菜单更改控制器类型。

中提供的特定控制器类型的详细信息PID调谐器应用:

PID控制器实时编辑器任务

在整定PID控制器任务中指定控制器类型时，使用自由度而且控制器类型菜单。

中提供的特定控制器类型的详细信息整定PID控制器任务,见:

1-DOF控制器

下表总结了所有工具可用的1-DOF PID控制器类型，并提供了并行形式的代表性控制器公式。标准形式公式和离散时间公式是类似的。

类型	控制器操作	连续时间控制器公式(并行形式)	离散时间控制器公式(并行形式，ForwardEuler积分法)
`P`	比例只	K_p	K_p
`我`	积分只	$\frac{K_{我}}{年代}$	$K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1}$
`π`	比例积分	$K_{p} + \frac{K_{我}}{年代}$	$K_{p} + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1}$
`PD`	比例与导数	$K_{p} + K_{d} 年代$	$K_{p} + K_{d} \frac{z - 1}{T_{年代}}$
`PDF`	导数项上带有一阶滤波器的比例导数	$K_{p} + \frac{K_{d} 年代}{T_{f} 年代 + 1}$	$K_{p} + K_{d} \frac{1}{T_{f} + \frac{T_{年代}}{z - 1}}$
`PID`	比例，积分和导数	$K_{p} + \frac{K_{我}}{年代} + K_{d} 年代$	$K_{p} + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} + K_{d} \frac{z - 1}{T_{年代}}$
`PIDF`	比例，积分，导数与一阶滤波器的导数项	$K_{p} + \frac{K_{我}}{年代} + \frac{K_{d} 年代}{T_{f} 年代 + 1}$	$K_{p} + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} + K_{d} \frac{1}{T_{f} + \frac{T_{年代}}{z - 1}}$

二自由度控制器

整定工具可以自动设计具有自由设定值权值的2-DOF PID控制器类型。下表总结了所有工具中可用的2-DOF控制器类型，并提供了并行形式的代表性控制器公式。标准形式公式是类似的。有关2-DOF PID控制器的更多信息，请参见二自由度PID控制器．

类型	控制器操作	连续时间控制器公式(并行形式)	离散时间控制器公式(并行形式，ForwardEuler积分法)
`皮`	二自由度比例积分	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ）$	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ）$
`PD2`	2-DOF比例和导数	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + K_{d} 年代（ c r - y ）$	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + K_{d} \frac{z - 1}{T_{年代}} （ c r - y ）$
`PDF2`	导数项上带有一阶滤波器的二自由度比例导数	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + K_{d} \frac{年代}{T_{f} 年代 + 1} （ c r - y ）$	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + K_{d} \frac{1}{T_{f} + \frac{T_{年代}}{z - 1}} （ c r - y ）$
`PID2`	2-DOF比例，积分和导数	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） + K_{d} 年代（ c r - y ）$	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） + K_{d} \frac{z - 1}{T_{年代}} （ c r - y ）$
`PIDF2`	2-DOF比例，积分，导数与一阶滤波器的导数项	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） + K_{d} \frac{年代}{T_{f} 年代 + 1} （ c r - y ）$	$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） + K_{d} \frac{1}{T_{f} + \frac{T_{年代}}{z - 1}} （ c r - y ）$

具有固定设定值权值的2自由度控制器

在PID控制中，参考信号的阶跃变化会导致控制信号中比例项和导数项的峰值。通过固定二自由度控制器的设定值权值，可以减轻参考信号变化对控制信号的影响。例如，考虑输入之间的关系r(定位点)和y(反馈)和输出u(控制信号)的连续时间二自由度PID控制器。

$u ＝ K_{p} （ b r - y ） + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） + K_{d} 年代（ c r - y ）$

如果你设置b= 0和c= 0，然后改变设定值r不直接通过比例项或导数项u．的b= 0,c= 0的控制器称为I-PD型控制器。I-PD控制器也有助于改善干扰抑制。

PID调谐器而且pidtune可设计的固定设定值权重控制器类型总结如下表。标准形式公式和离散时间公式是类似的。

类型	控制器操作	连续时间控制器公式(并行形式)	离散时间控制器公式(并行形式，ForwardEuler积分法)
`I-PD`	2-DOF PID withb= 0,c= 0	$u ＝ - K_{p} y + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） - K_{d} 年代 y$	$u ＝ - K_{p} y + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） - K_{d} \frac{z - 1}{T_{年代}} y$
`I-PDF`	2-DOF PIDF与b= 0,c= 0	$u ＝ - K_{p} y + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） - K_{d} \frac{年代}{T_{f} 年代 + 1} y$	$u ＝ - K_{p} y + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） - K_{d} \frac{1}{T_{f} + \frac{T_{年代}}{z - 1}} y$
`ID-P`	2-DOF PID withb= 0,c= 1	$u ＝ - K_{p} y + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） + K_{d} 年代（ r - y ）$	$u ＝ - K_{p} y + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） + K_{d} \frac{z - 1}{T_{年代}} （ r - y ）$
`IDF-P`	2-DOF PIDF与b= 0,c= 1	$u ＝ - K_{p} y + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） + K_{d} \frac{年代}{T_{f} 年代 + 1} （ r - y ）$	$u ＝ - K_{p} y + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） + K_{d} \frac{1}{T_{f} + \frac{T_{年代}}{z - 1}} （ r - y ）$
`πd的`	2-DOF PID withb= 1,c= 0	$u ＝ K_{p} （ r - y ） + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） - K_{d} 年代 y$	$u ＝ K_{p} （ r - y ） + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） - K_{d} \frac{z - 1}{T_{年代}} y$
`PI-DF`	2-DOF PIDF与b= 1,c= 0	$u ＝ K_{p} （ r - y ） + \frac{K_{我}}{年代} （ r - y ） - K_{d} \frac{年代}{T_{f} 年代 + 1} y$	$u ＝ K_{p} （ r - y ） + K_{我} \frac{T_{年代}}{z - 1} （ r - y ） - K_{d} \frac{1}{T_{f} + \frac{T_{年代}}{z - 1}} y$