リアルタイムの PID 自動調整

プラント周波数応答を使用した、モデルに依存しないリアルタイムの PID ゲイン調整

PID 自動調整では、PID コントローラーをリアルタイムで物理プラントに対して調整することができます。Simulink^® Coder™ のようなコード生成製品がある場合、ハードウェアに調整アルゴリズムを実装するコードを生成して、ループ内で Simulink の有無にかかわらず調整を行うことが可能です。はじめに、PID 自動調整の機能を参照してください。

ブロック

すべて展開する

ブロックの自動調整

Closed-Loop PID Autotuner	閉ループの実験から推定したプラント周波数応答に基づき PID ゲインをリアルタイムで自動調整
Open-Loop PID Autotuner	開ループ実験から推定されたプラントの周波数応答に基づき PID ゲインをリアルタイムで自動調整
Gain-Scheduled PID Autotuner	Automatically tune PID gains at multiple operating points (R2024a 以降)
Field Oriented Control Autotuner	Automatically and sequentially tune multiple PID control loops in field-oriented control application

ゲインスケジューリング

Change Operating Points	シミュレーション中に操作点を切り替える (R2023b 以降)
PID Gain Scheduler	Lookup table based gain scheduling with PID array (R2023b 以降)
PID Gains Store and Update	Store and update tuned PID gains tuned using Closed-Loop PID Autotuner (R2023b 以降)

トピック

PID 自動調整の基礎

PID 自動調整を使用する場合
PID 自動調整では、パラメトリックなプラントモデルや初期のコントローラー設計なしで PID コントローラーを調整できます。アルゴリズムを展開し、コントローラーを物理プラントに対してリアルタイムで調整します。
PID 自動調整の機能
PID 自動調整を使用するには、PID 自動調整器ブロックを構成して展開する。ブロックはプラントにテスト信号を挿入し、推定した周波数応答に基づいて PID ゲインを調整します。
Simulink でモデル化されたプラントの PID 自動調整
PID 自動調整アルゴリズムを使用して、モデルの実行中に Simulink でモデル化されたプラントに対して調整を行う。
リアルタイムの PID 自動調整
PID 自動調整アルゴリズムを物理システムに対するリアルタイム調整のためのスタンドアロンアプリケーションとして展開する。
Simulink でのリアルタイムの PID 自動調整の制御
Simulink で調整プロセスを制御しながら物理プラントに対して PID アルゴリズムを実行する。
Closed-Loop PID Autotuner ブロックを使用した PID コントローラーのリアルタイム調整
プラント入力に正弦波摂動信号を挿入して閉ループ実験中にプラント出力を測定することにより、単一ループの PID コントローラーをリアルタイムで調整する。
Open-Loop PID Autotuner ブロックを使用した PID コントローラーのリアルタイム調整
プラント入力に正弦波摂動信号を挿入して開ループ実験中にプラント出力を測定することにより、単一ループの PID コントローラーをリアルタイムで調整する。

モーター制御分野への適用

カスケード PI コントローラーを使用した BLDC モーターの速度制御
Closed-Loop PID Autotuner ブロックを使用してカスケード構成で 2 つの PI コントローラーを調整する。
Closed-Loop PID Autotuner ブロックを使用したベクトル制御コントローラーの調整
1 回のシミュレーションで永久磁石同期機のベクトル制御コントローラーを調整する。
Closed-Loop PID Autotuner ブロックを使用した非同期機のベクトル制御コントローラーの調整
1 回のシミュレーションで非同期機のベクトル制御コントローラーを調整する。
Closed-Loop PID Autotuner ブロックを使用した PMSM のベクトル制御コントローラーの調整
1 回のシミュレーションで PMSM ベースの電気牽引駆動装置のベクトル制御コントローラーを調整する。
Closed-Loop PID Autotuner ブロックを使用した PMSM モデルのゲインスケジュールコントローラーの調整
Closed-Loop PID Autotuner ブロックを使用して PMSM モデルのゲインスケジュール PI コントローラーを 1 回のシミュレーションで調整する。
Gain-Scheduled PID Autotuning Torque Control for a Nonlinear PMSM
Tune gain-scheduled PID controllers for d-axis and q-axis current loops of a nonlinear PMSM model. (R2024a 以降)
Tune PI Controllers Using Field Oriented Control Autotuner (Motor Control Blockset)
This example computes the gain values of PI controllers available in the speed and current control loops by using the Field Oriented Control Autotuner block. For details about this block, see Field Oriented Control Autotuner (Motor Control Blockset). For details about field-oriented control, see ベクトル制御 (FOC) (Motor Control Blockset).
Tune PI Controllers Using Field Oriented Control Autotuner Block on Real-Time Systems (Motor Control Blockset)
Compute the gain values of PI controllers within the speed and current controllers by using the Field Oriented Control Autotuner block.
Tune PI Controllers (in Field-Weakening Control Mode) Using FOC Autotuner Block (Motor Control Blockset)
This example uses the Field Oriented Control Autotuner block to compute the gain values of the PI controllers available in the speed, current, and flux control loops of a field-weakening control algorithm. For details about this block, see Field Oriented Control Autotuner (Motor Control Blockset).