pidtune
線形プラント モデルのための PID 調整アルゴリズム
構文
C = pidtune(sys,type)
C = pidtune(sys,C0)
C = pidtune(sys,type,wc)
C = pidtune(sys,C0,wc)
C = pidtune(sys,...,opts)
[C,info] = pidtune(...)
説明
は、プラント C
= pidtune(sys
,type
)sys
用に type
タイプの PID コントローラーを設計します。type
で 1 自由度 (1-DOF) の PID コントローラーを指定した場合、コントローラーは次に示すような単一フィードバック ループ用に設計されます。
type
で 2 自由度 (2-DOF) の PID コントローラーを指定した場合、pidtune
によって次の図のフィードバック ループのような 2-DOF コントローラーが設計されます。
pidtune
は PID コントローラー C
のパラメーターを調整し、パフォーマンス (応答時間) とロバスト性 (安定余裕) のバランスを取ります。
はコントローラー C
= pidtune(sys
,C0
)C0
と同じタイプと形式をもつコントローラーを設計します。sys
と C0
が離散時間モデルの場合、C
は C0
と同じ離散積分器の式をもちます。
および C
= pidtune(sys
,type
,wc
)
は、開ループ応答の最初の 0 dB ゲイン交差周波数のターゲット値 C
= pidtune(sys
,C0
,wc
)wc
を指定します。
はターゲット位相余裕などの追加の調整オプションを使用します。C
= pidtune(sys
,...,opts
)pidtuneOptions
を使用して、オプション セット opts
を指定します。
[
はデータ構造体 C
,info
] = pidtune(...)info
を返しますが、これには閉ループ安定性、選択した開ループ ゲイン交差周波数、実際の位相余裕に関する情報が含まれています。
入力引数
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単入力単出力のコントローラー設計のプラントの動的システム モデル。
プラントが不安定な極をもっている、および
その場合、不安定な極があれば、 |
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設計するコントローラーのコントローラー タイプ。文字ベクトルとして指定します。"コントローラー タイプ" という用語は、コントローラーの動作内に存在する項を示します。たとえば、PI コントローラーにあるのは比例項と積分項のみですが、PIDF コントローラーには比例項、積分器項、不完全微分項があります。 1-DOF コントローラー
2-DOF コントローラー
2-DOF PID コントローラー一般についての詳細は、2 自由度 PID コントローラーを参照してください。 設定点の重みが固定された 2-DOF コントローラー
設定点の重みが固定された 2-DOF PID コントローラーについての詳細は、調整における PID コントローラー タイプを参照してください。 コントローラー形式
PID コントローラーの形式と公式についての詳細は、次を参照してください。
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設計されるコントローラーの PID コントローラー設定プロパティ。
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調整された開ループ応答の 0 dB ゲイン交差周波数のターゲット値。
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ターゲットの位相余裕や設計フォーカスなど、 |
出力引数
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コントローラー形式: コントローラー タイプ:
ただし、どちらの場合でも、 時間領域:
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調整された PID ループの性能とロバスト性に関する情報を含むデータ構造体。
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例
ヒント
既定では、
type
入力をもつpidtune
は、pid
コントローラーを並列形式で返します。標準形式でコントローラーを設計するには、入力引数C0
としてpidstd
を使用します。並列および標準コントローラー形式の詳細については、pid
とpidstd
のリファレンス ページを参照してください。ライブ エディターによる対話型の PID 調整については、[PID コントローラーの調整] ライブ エディター タスクを参照してください。このタスクを使用すると、PID コントローラーを対話的に設計し、ライブ スクリプト用の MATLAB® コードを自動的に生成できます。
アルゴリズム
MathWorks® PID 調整アルゴリズムについての詳細は、PID 調整アルゴリズムを参照してください。
代替方法
ライブ エディターによる対話型の PID 調整については、[PID コントローラーの調整] ライブ エディター タスクを参照してください。このタスクを使用すると、PID コントローラーを対話的に設計し、ライブ スクリプト用の MATLAB コードを自動的に生成できます。例については、ライブ エディターでの PID コントローラーの設計を参照してください。
スタンドアロン アプリによる対話型の PID 調整には、PID 調整器を使用します。アプリを使用したコントローラーの設計の例については、高速設定値追従用の PID コントローラーの設計を参照してください。
参考文献
Åström, K. J. and Hägglund, T. Advanced PID Control, Research Triangle Park, NC: Instrumentation, Systems, and Automation Society, 2006.
バージョン履歴
R2010b で導入