PID调谐

PID调谐[系统]

为系统提供反馈PID控制器系统.

PID调谐[系统,"尸体"]

给出了体系结构的控制器"尸体"(“P”,“PI”,“PID”等）。

PID调谐[系统,{"尸体","真理"}]

使用调整规则给出控制器"真理".

PID调谐[系统,…,"支柱"]

返回属性的值"支柱".

详细信息和选项

PID调谐将生成PID控制器克_{联邦调查局}这样闭环系统基准坐标系善于抵制干扰以及遵循参考中的更改.
理想的PID控制器有效地计算控制信号通过带有比例、积分和导数项。

默认情况下，传递函数表示克_{联邦调查局}返回。
系统系统可以是以下任一单输入单输出（SISO）连续时间系统：

	传输功能模型[…]	输入输出频域模型
	状态空间模型[…]	线性控制输入和线性状态
	仿射状态空间模型[…]	线性控制输入与非线性状态
	非线性状态空间模型[…]	非线性控制输入与非线性状态
	系统模型[…]	通用系统模型

对于非线性系统，例如仿射状态空间模型,非线性状态空间模型和系统模型，系统将围绕其存储的操作点进行线性化。
PID调谐是一种SISO控制器设计技术。PID调谐[sspec公司,…]可用于指定多输入、多输出系统的SISO子系统。
系统规范sspec公司是一个协会可以具有以下键：
“输入模型” 输入模型系统

“反馈输入” 的反馈输入系统

“测量输出” 测量输出系统
以下控制器架构"尸体"可用于：

	“P”	成比例的
	“PI”	比例积分
	“PD”	比例导数
	“PID”	比例积分导数
	“PFD”	“PD”带过滤导数部分
	“PIFD”	“PID”带过滤导数部分

默认情况下“PI”选择控制器。
调整规则"真理"根据系统的稳定性属性自动选择，除非明确指定系统.
以下调整规则"特鲁尔"可以使用：

	“AMIGO”（阿米戈）	近似-约束积分增益优化
	“AMIGO频率”	“AMIGO”（阿米戈）频率响应
	“ChienHronesReswick”	使用基于步骤响应的规则
	“科恩库恩”	振幅衰减比0.25的主极点配置
	“干扰拒绝”	最小化扰动响应的无穷范数
	“错误积分”	最小化误差积分
	“卡帕陶”	优势极点配置
	“KappaTau频率”	频率响应的主导极点配置
	“Lambda调节”	使用内部模型控件
	“回路成形”	准确的“AMIGO”（阿米戈）
	“斯科格斯塔德IMC”	使用基于半规则约简的内部模型控制
	“TyreusLuyben”	使用基于频率响应的规则
	“齐格勒·尼科尔斯”	使用基于步骤响应的规则
	“齐格勒·尼科尔斯频率”	使用基于频率响应的规则

PID调谐[系统,…,“数据”]返回一个系统模型控制器数据对象光盘可以使用表单提取其他属性光盘["支柱"].
PID调谐[系统,…,"支柱"]可用于直接给出光盘["支柱"].
PID调谐可以选择计算前馈滤波器克_{ff（关闭）}改进参考的跟踪与反馈控制器的抗干扰能力无关克_{联邦调查局}.
前馈权重b条和c（c）影响参考信号的分数提供给PID控制器的不同术语。生成的控制器有效地由，但作为单独的前馈滤波器提供克_{ff（关闭）}与反馈控制器组合时具有相同的效果克_{联邦调查局}.

与不同传递函数相关的属性包括：

	“反馈”	反馈克_{联邦调查局}
	“前馈”	前馈克_{ff（关闭）}
	“开环”	串联克_{联邦调查局}和系统
	“扰动输出”	传递函数来自到
	“干扰控制”	传递函数来自到
	“引用输出”	传递函数来自到
	“引用控制”	传递函数来自到
	“传感器输出”	传递函数来自到
	“传感器控制”	传递函数来自到
	“ISA”	传递函数来自和到
	“闭环”	传递函数来自, 和到

与传递函数参数化相关的属性：

	“反馈理想参数”	{k个_第页,t吨_我,t吨_d日}在里面
	“FeedbackSeriesParameters”	{k个_秒,t吨_是,t吨_ds公司}在里面
	“反馈并行参数”	{k个_第页,k个_知识产权,k个_{dp（差分）}}在里面
	“前馈参数”	{b条,c（c）}在中克_{ff（关闭）}
	“DerivativeFilterParameter”	n个控制导数过滤器克_{ff（关闭）}和克_{联邦调查局}

导数滤波器取代直接导数带有过滤版本，有效地将低通滤波器与导数串联。
与的调整规则和内部调整模型相关的属性系统:
“调整规则” 选择的调整规则

“调谐模型” 模型和参数{"t模型",{标准₁,…}}
可能的调整模型和参数：

	{“FOPTD2”,{k个_五,我}}	一阶加延时
	{“FOPTD3”,{k个_秒,我,t吨_c（c）}	一阶加延时
	{“频率2”,{k个_u个,t吨_u个}}	最终收益和最终期限
	{“频率3”,{k个_u个,t吨_u个,k个_秒}	最终收益,最后期限,和静态增益
	{“SOPTD”,{k个_秒,我,t吨_c1级,t吨_二氧化碳}}	二阶加时延

参数为静态增益，速度常数，延迟，时间常数，最终收益和最终期限.
可以提供以下选项：
PID前馈无参考重量克_{ff（关闭）}

PID派生过滤器无过滤导数

方法自动要使用的方法
的设置方法控制用于导出调谐模型的参数估计方法。
的可能设置方法包括：

	自动	自动选择估算方法
	“特征区域”	使用阶跃响应的特征面积
	“收益率”	使用相位交叉频率和增益裕度
	“拐点”	使用阶跃响应的拐点
	“MethodOfMoments”	比赛时刻
	“两点采样”	使用阶跃响应的28%和63%点

示例

全部打开全部关闭

基本示例 (2)

调节PI控制器：

PID控制器：

使用特定调整规则调整PI控制器：

范围 (17)

基本用途 (4)

以状态空间形式查找设备的PI控制器：

或作为传递函数的工厂：

指定控制器的类型：

比例：

比例积分：

比例积分和导数：

PID的过滤版本：

评估最终控制器的性能：

参考如下：

干扰抑制：

获取适用于不同实现技术的不同标准形式的PID参数：

理想形式：

系列形式：

平行形式：

属性 (4)

获取系统模型控制器数据对象并从中提取属性：

直接获取属性：

获取属性列表：

找到计算出的控制器、PID反馈控制器和前馈滤波器：

反馈控制器传递函数和PID控制器：

默认情况下，没有前馈滤波器：

从参考、过程干扰和传感器噪声到输出的闭环传递函数：

对输出传递函数的引用衡量了跟踪引用更改的能力：

输出传递函数的扰动衡量了拒绝过程扰动的能力：

传感器噪声到输出的传递函数测量抑制测量噪声的能力：

从参考、过程干扰和传感器噪声中找出传递函数，以控制输出：

对控制传递函数的引用衡量了遵循引用的控制努力：

扰动对输出传递函数测量抑制扰动的控制力：

传感器噪声到输出的传递函数测量抑制传感器噪声的控制力：

控制器体系结构 (4)

默认情况下，控制器架构是比例积分控制器：

指定控制器体系结构：

成比例(“P”)控制器：

比例积分(“PI”)控制器：

比例导数(“局部放电”)控制器：

比例积分导数(“PID”)控制器：

过滤PD(“PFD”)控制器：

过滤PID(“PIFD”)控制器：

使用积分作用消除稳态参考跟踪误差：

派生动作可能会导致更快的参考响应：

更快的响应伴随着更高的控制力度：

调整规则 (5)

自动确定调整规则：

财产“调整规则”给出了使用的调整规则：

获取给定的自动选择的调整规则lsys公司和"尸体":

这个“科恩库恩”调整规则允许PD和PFD架构：

控制器采用“回路成形”规则导致大约1.4:

开环传递函数的奈奎斯特图位于半径为1/1.4的灵敏度圆之外：

这个“TyreusLuyben”规则可以为不稳定系统提供稳定控制器：

这个“齐格勒·尼科尔斯频率”规则还可以稳定系统：

选项 (4)

PID前馈 (2)

默认的前馈传递函数为单位：

这可能导致阶跃参考输入的过冲过大：

使用PID前馈提高跟踪性能的选项：

自动计算前馈滤波器的参考权重：

重量：

前馈滤波器传递函数：

PID派生过滤器 (1)

指定导数滤波器参数：

自动计算导数滤波器参数并获取其值：

方法 (1)

指定参数估计方法：

不同的估计方法导致不同的控制器：

应用 (4)

过程控制 (2)

对于具有三个级联水箱的系统，为水箱3中的恒定水位找到PID控制器：

从储罐1中的进料速度到储罐3中的液位的传递函数：

计算系统的液位PID控制器：

从第一个水箱的输入到第三个水箱的水位的参考响应：

PID控制器还提高了增益和相位裕度：

等温连续搅拌槽式反应器（CSTR）：

稀释率到产品浓度的传递函数：

计算控制产品浓度的PID控制器：

产品浓度设定点变化为0.1 gmol/L时的控制力：

达到的产品浓度：

使用可提供更快响应的调整规则：

更快的响应伴随着更大的峰值控制力度：

电机控制 (1)

直流电机具有以下传递函数模型。找到PID位置控制器并模拟其参考和扰动响应：

参考响应：

干扰响应，通常来自不同负载：

参考和干扰：

使用不同的调整规则：

非线性系统控制 (1)

在连续搅拌槽反应器中，反应发生时，目的是引起温度通过使用流体温度来跟踪期望的轨迹作为控制输入：»

系统的非线性模型：

参考轨迹建模为一阶系统的响应：

开环系统无法跟踪所需轨迹：

设计一个PID控制器，并用该控制器计算非线性系统的响应：

线性化系统与控制器的响应：

比较回答：

属性和关系 (2)

给出良好参考响应的调整规则可能不会给出良好干扰响应：

步骤参考更改的参考响应：

阶跃扰动变化的扰动响应：

PI控制器在低频时引入相位滞后：

PD控制器在高频下引入相位引线：

PID控制器结合了两个属性：

可能的问题 (1)

某些控制器类型和调整规则规范可能不兼容：

使用自动调整规则：

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详细信息和选项

示例

基本示例 (2)