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piddata

R2026a

並列形式 PID コントローラーのアクセス係数

構文

[Kp,Ki,Tf] = piddata(sys)

[Kp,Ki,Kd,Tf,Ts] = piddata(sys)

[Kp,Ki,Kd,Tf,Ts] = piddata(sys,J,J1,...,JN)

説明

[Kp,Ki,Tf] = piddata(sys) は PID ゲイン Kp、Ki、Kd、および動的システムの sys で表される、並列形式コントローラーのフィルター時定数 Tf を返します。

[Kp,Ki,Kd,Tf,Ts] = piddata(sys) はサンプル時間 Ts も返します。

[Kp,Ki,Kd,Tf,Ts] = piddata(sys,J,J1,...,JN) は、sys におけるエントリのサブセットのデータを抽出します。ここで、sys は動的システムの N 次元配列です。インデックス J は、抽出する配列エントリを指定します。

例

並列形式 PID コントローラーからの係数の抽出

通常は、pidtune や getBlockValue などの別の関数によって取得したコントローラーから係数を抽出します。この例では、乱数の係数をもつ PID コントローラーを作成します。

rng('default');    % for reproducibility
C = pid(rand,rand,rand,rand);

PID ゲインとフィルター時定数を抽出します。

[Kp,Ki,Kd,Tf] = piddata(C)

Kp = 
0.8147

Ki = 
0.9058

Kd = 
0.1270

Tf = 
0.9134

標準形式 PI コントローラーからの並列形式ゲインの抽出

PI コントローラーを標準形式で作成します。

C = pidstd(2,3)

C =
 
             1      1 
  Kp * (1 + ---- * ---)
             Ti     s 

  with Kp = 2, Ti = 3
 
Continuous-time PI controller in standard form
Model Properties

等価な並列形式 PID コントローラーのゲインを計算します。

[Kp,Ki] = piddata(C)

Kp = 
2

Ki = 
0.6667

等価なシステムからの PID 係数の抽出

微分フィルターをもつ有効な離散時間の並列形式 PID コントローラーを表す動的システムから係数を抽出します。

$$H\left(z\right)=\frac{\left(z-0.5\right)\left(z-0.6\right)}{\left(z-1\right)\left(z+0.8\right)}$$

H = zpk([0.5 0.6],[1,-0.8],1,0.1);

PID ゲインとフィルター時定数を抽出します。

[Kp,Ki,Kd,Tf,Ts] = piddata(H)

Kp = 
0.4383

Ki = 
1.1111

Kd = 
0.0312

Tf = 
0.0556

Ts = 
0.1000

離散時間システムでは、piddata が既定の ForwardEuler 離散積分器の式を IFormula と DFormula の両方に使用して、係数値を計算します。

PI コントローラー配列からの係数の抽出

通常は、プラント モデルの配列の pidtune を使用して、コントローラーの配列を取得します。この例では PI コントローラーの 2 行 3 列の配列を乱数値の Kp および Ki で作成します。

rng('default');
C = pid(rand(2,3),rand(2,3));

配列からすべての係数を抽出します。

[Kp,Ki] = piddata(C);

各出力は、それ自体が 2 行 3 列の配列です。たとえば、Ki を調べます。

Ki

Ki = 2×3

    0.2785    0.9575    0.1576
    0.5469    0.9649    0.9706

配列のエントリ (2,1) の係数のみを抽出します。

[Kp,Ki] = piddata(C,2,1)

Kp = 
0.9058

Ki = 
0.5469

入力引数

sys — PID コントローラー

PID コントローラー オブジェクト (既定値) | 動的システム モデル | 動的システムの配列

sys が pid オブジェクトではない場合、それは並列 PID 形式で記述できる、有効な PID コントローラーを表現しなければなりません。

J — インデックス

正の整数 (既定値)

モデル配列 sys から抽出するエントリのインデックス。正の整数として指定します。sys における配列の次元数と同じ数のインデックスを指定します。

例: たとえば、sys が、pid コントローラーの 4 行 5 列の (2 次元) 配列か、または PID コントローラーを表す動的システム モデルであるとします。次のコマンドは、配列のエントリ (2,3) のデータを抽出します。

[Kp,Ki,Kd,Tf,Ts] = piddata(sys,2,3);

出力引数

Kp — 比例ゲイン

スカラー | 配列

sys が pid コントローラー オブジェクトの場合、出力 Kp は sys の Kp 値と等しくなります。

sys が pid オブジェクトでない場合、Kp は sys と等価な並列形式 PID コントローラーの比例ゲインとなります。

sys が動的システムの配列の場合、Kp は sys と同じ次元の配列となります。

Ki — 積分ゲイン

スカラー | 配列

sys が pid コントローラー オブジェクトの場合、出力 Ki は sys の Ki 値と等しくなります。

sys が pid オブジェクトではない場合、Ki は sys と等価な並列 PID コントローラーの積分ゲインとなります。

sys が動的システムの配列の場合、Ki は sys と同じ次元の配列となります。

Kd — 微分ゲイン

スカラー | 配列

sys が pid コントローラー オブジェクトの場合、出力 Kd は sys の Kd 値と等しくなります。

sys が pid オブジェクトではない場合、Kd は sys と等価な並列 PID コントローラーの微分ゲインとなります。

sys が動的システムの配列の場合、Kd は sys と同じ次元の配列となります。

Tf — フィルター時定数

スカラー | 配列

sys が pid コントローラー オブジェクトの場合、出力 Tf は sys の Tf 値と等しくなります。

sys が pid オブジェクトでない場合、Tf は sys と等価な並列形式 PID コントローラーのフィルター時定数となります。

sys が動的システムの配列の場合、Tf は sys と同じ次元の配列となります。

Ts — サンプル時間

スカラー

動的システム sys のサンプル時間 Ts は常にスカラー値です。

ヒント

• sys が pid コントローラー オブジェクトでない場合、piddata は Kp、Ki、Kd、および sys と等価な並列形式コントローラーのフィルター時定数 Tf を返します。

• 離散時間 sys の場合、piddata は等価な並列形式コントローラーのパラメーターを返します。このコントローラーは、ForwardEuler に設定された離散積分器の式 IFormula と DFormula をもちます。離散積分器の式の詳細は、pid のリファレンス ページを参照してください。

バージョン履歴

R2010b で導入

参考

pid | pidstd | get