初始PI控制器设计

有了初始控制器设计，你就可以在调整PI控制器时比较结果。使用PID整定命令为工厂创建一个初始PI控制器设计pidtune．

[1, G =特遣部队(0.3,0.1,0]);%植物模型C = pidtune (G,“π”)；

使用初始控制器设计打开PID调谐器．

pidTuner (G、C)

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调谐器将干扰抑制图与参考跟踪图平铺。

默认情况下，对于给定的带宽和相位裕度，PID调谐器调整控制器，以实现参考跟踪和抗干扰之间的平衡。在这种情况下，控制器在参考跟踪响应中产生一些超调量。在初始峰值后，控制器以较长的稳定时间抑制输入扰动。

调整瞬态行为

根据您的应用程序，您可能想要改变引用跟踪和干扰抑制之间的平衡，以有利于其中一个或另一个。对于PI控制器，您可以使用瞬态行为滑块。将滑块向左移动以提高抗干扰能力。初始控制器设计的响应现在显示为基线反应(虚线)。

将瞬态特性系数降低到0.45会加快对干扰的抑制，但也会增加参考跟踪响应的超调量。

移动瞬态行为滑块向右，直到参考跟踪响应的超调最小。

将瞬态特性系数增加到0.70几乎消除了超调量，但导致极缓慢的干扰抑制。你可以试着移动瞬态行为滑块，直到您找到一个平衡的参考跟踪和干扰抑制，适合您的应用程序。改变滑块对平衡的影响取决于工厂的型号。对于一些植物模型来说，影响并不像这个例子中显示的那么大。

改变PID调优设计焦点

到目前为止，当你改变瞬态行为系数时，控制系统的响应时间保持不变。这些操作相当于固定带宽和改变系统的目标最小相位裕度。如果你想固定带宽和目标相位裕度，你仍然可以改变参考跟踪和干扰抑制之间的平衡。为了调整一个支持干扰抑制或参考跟踪的控制器，你改变设计重点的PID整定算法。

改变了PID调谐器控制系统中可调参数越多，设计焦点越有效。因此，与PI控制器一起使用时，效果不大。要查看其效果，请将控制器类型更改为PIDF。在类型菜单中,选择PIDF．

PID调谐器自动设计了一种新型的控制器，PIDF。移动瞬态行为滑块将系数设置回0.6。

将此新设计保存为基线设计，单击出口箭头并选择另存为基准．

PIDF设计取代了原来的PI设计作为基线图。

在PI的情况下，最初的PIDF设计平衡了参考跟踪和干扰抑制。同样，在PI情况下，控制器在参考跟踪响应中产生一些超调量，并以相似的稳定时间抑制输入扰动。

改变PID调谐器设计重点是在不改变响应时间或瞬态行为系数的情况下有利于参考跟踪。为此，请单击选项，并在焦点菜单中,选择参考跟踪．

PID调谐器以参考跟踪性能为重点，自动返回控制器系数。

用参考跟踪焦点调整的PIDF控制器显示为调谐响应(实线)。从图中可以看出，与平衡控制器设计相比，所得到的控制器跟踪参考输入的超调量要小得多，而且稳定时间也快得多。然而，这种设计的抗干扰性要差得多。

改变设计重点，以有利于抗干扰。在选项对话框中焦点菜单中,选择输入干扰抑制．

这种控制器设计提高了抗扰性，但导致参考跟踪响应的超调量增加。

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两个性能指标之间的平衡。同时使用设计焦点和滑块来达到最佳的性能平衡，以满足您的设计需求。这种微调对系统性能的影响很大程度上取决于工厂的特性。对于一些植物，移动瞬态行为滑动条或改变焦点选择权的作用很小或没有作用。