PID 調整の基礎

PID コントローラー設計ツールの選択

Control System Toolbox ソフトウェアには、PID コントローラーを設計するためのいくつかのツールがあります。

PID 調整器による PID コントローラーの設計

PID 調整器を使用して、PID コントローラーを対話的に自動調整できます。

調整における PID コントローラー タイプ

Control System Toolbox の PID 調整ツールは、多くの PID および 2-DOF PID コントローラー タイプを生成し調整できます。

対話型の PID 調整

高速設定値追従用の PID コントローラーの設計

立ち上がり時間や整定時間の要件に合わせて PID コントローラーを調整します。

設定値追従と外乱の抑制のいずれかを優先するための PID コントローラーの調整 (PID 調整器)

PID 調整は設定値追従と外乱の抑制パフォーマンス間のトレードオフです。この例では、PID 調整器を使用するときにどちらか一方のパフォーマンスが優先されるように調整する方法を説明します。

ライブ エディターでの PID コントローラーの設計

PID コントローラーの調整タスクを使用して、線形プラント モデル用の PID コントローラーを設計するためのコードをライブ エディターに生成する。

PID 調整器での設計の解析

PID 調整器には、PID コントローラーを調整するためのシステム応答プロットおよびその他のツールが用意されています。

コマンド ラインの PID 調整

コマンド ラインでの PID コントローラーの設計

pidtune コマンドを使用して、PID コントローラーをプログラムにより調整する。

設定値追従と外乱の抑制のいずれかを優先するための PID コントローラーの調整 (コマンド ライン)

pidtune コマンドの調整オプションを使用して、コマンド ラインで設定値追従または外乱の抑制のいずれかを優先させる。

PI コントローラーを使用したカスケード制御システムの設計

pidtune コマンドを使用して、カスケード制御システムの 2 つの PI コントローラーを設計する。

測定された応答データからの PID コントローラーの設計

応答データからプラント パラメーターを対話的に推定

System Identification Toolbox™ ソフトウェアがある場合は、PID 調整器を使用して、システムから測定された時間領域応答データに基づいて線形プラント モデルを推定できます。次に、PID 調整器により結果のモデルの PID コントローラーが調整されます。

ライブ エディター タスクを使用した測定プラント データによる PID コントローラーの調整

ライブ エディター タスクを使用して、測定されたプラント応答に基づき PID コントローラーを調整するためのコードを生成する。

PID 制御のためのシステム同定

システム同定は、既知の励起に対するシステム応答に基づいて、制御するシステムの動的表現を推定するプロセスです。

• 同定に使用する入力/出力データ
• 同定されたプラントの構造の選択
• データの前処理

2 自由度 PID コントローラー

2-DOF PID コントローラーの調整 (PID 調整器)

2 自由度 (2-DOF) PID コントローラーを設計して、コントローラーの性能を 1-DOF PID コントローラーの性能と比較します。

2-DOF PID コントローラーの調整 (コマンド ライン)

2 自由度 (2-DOF) PID コントローラーを設計して、コントローラーの性能を 1-DOF PID コントローラーの性能と比較します。

Simulink での調整

Simulink での PID コントローラーの調整

PID Controller ブロックのゲインを調整し、PID 調整器を使用した望ましい応答時間をもつロバストな設計を得ることができます。

シミュレートされた I/O データを使用した PID コントローラーの設計

この例では、線形化できないプラントに対する PID コントローラーの調整方法を説明します。

推定された周波数応答を使用した PID コントローラーの設計

プラントを線形化できない場合、周波数応答推定を使用してプラント モデルを推定し、そのプラント モデルを PID 調整器にインポートすることができます。

PID アルゴリズム

PID 調整アルゴリズム

PID コントローラーを調整するための MathWorks^® アルゴリズムは、PID ゲインを調整して性能とロバスト性の良好なバランスを達成することでこれらの目的を満たします。