pidTuner

Abra PID Tuner para ajustar los PID

contraer todo en la página

Sintaxis

pidTuner(sys,type)
pidTuner(sys,Cbase)
pidTuner(sys)
pidTuner

Descripción

pidTuner(sys,type) inicia la app PID Tuner y diseña un controlador de tipo type para la planta sys.

ejemplo

pidTuner(sys,Cbase) inicia PID Tuner con un controlador de referencia Cbase para que pueda comparar el rendimiento entre el controlador diseñado y el controlador de referencia. Si Cbase es un objeto de controlador pid, pidstd, pid2 o pidstd2, PID Tuner diseña un controlador con la misma forma, tipo y fórmulas de integrador discreto que Cbase.

ejemplo

pidTuner(sys) diseña un controlador PI de forma paralela.

pidTuner inicia PID Tuner con la planta predeterminada de 1 y el controlador (P) proporcional de 1.

Ejemplos

contraer todo

Este ejemplo muestra cómo iniciar PID Tuner desde la línea de comandos para ajustar un controlador PIDF de forma paralela.

Defina una planta de cero-polo-ganancia de tiempo discreto.

Gc = zpk([],[-1 -1 -1],1);
Gd = c2d(Gc,0.1);

Inicie PID Tuner para diseñar un controlador PIDF de forma paralela.

pidTuner(Gd,'pidf')

Este ejemplo muestra cómo iniciar PID Tuner para diseñar un controlador PIDF de forma estándar.

Defina una planta de cero-polo-ganancia de tiempo discreto.

Gc = zpk([],[-1 -1 -1],1);
Gd = c2d(Gc,0.1);

Cree un controlador de referencia de forma estándar usando la fórmula de integrador discreto BackwardEuler.

Cbase = pidstd(1,2,3,4,'Ts',0.1,...
      'IFormula','BackwardEuler','DFormula','BackwardEuler')

Inicie la app PID Tuner.

pidTuner(Gd,Cbase)

PID Tuner diseña un controlador Gd con la misma forma, tipo y fórmulas de integrador discreto que Cbase. Para compararlos, puede mostrar las gráficas de respuesta de Cbase con las gráficas de respuesta del controlador diseñado haciendo clic en la casilla Show baseline de PID Tuner.

Argumentos de entrada

contraer todo

Modelo de planta para diseño del controlador, especificado como una de las siguientes opciones.

  • Cualquier sistema LTI SISO (como ss, tf, zpk o frd).

  • Cualquier modelo lineal SISO System Identification Toolbox™ (idtf (System Identification Toolbox), idfrd (System Identification Toolbox), idgrey (System Identification Toolbox), idpoly (System Identification Toolbox), idproc (System Identification Toolbox) o idss (System Identification Toolbox)).

  • Un modelo de tiempo continuo o discreto.

  • Estable, inestable o integrador. Sin embargo, es posible que no consiga estabilizar una planta con polos inestables en un control PID.

  • Un modelo que incluye cualquier tipo de retardo de tiempo. Sin embargo, una planta con grandes retardos de tiempo podría no alcanzar un rendimiento adecuado en un control PID.

Si la planta tiene polos inestables y sys es uno de los siguientes:

  • Un modelo frd

  • Un modelo ss con retardos de tiempo internos que no pueden convertirse a retardos de E/S

debe especificar el número de polos inestables de la planta. Para ello, después de abrir PID Tuner, en el menú Plant, seleccione Import. En el cuadro de diálogo Import Linear System, vuelva a importar sys especificando el número de polos inestables donde se solicite.

Tipo de controlador que se desea diseñar, especificado como un vector de caracteres. El término tipo de controlador se refiere a qué términos están presentes en la acción del controlador. Por ejemplo, un controlador PI solo tiene un término proporcional y un término integral, mientras que un controlador PIDF contiene términos proporcionales, integradores y derivativos filtrados. type puede tomar los valores que se resumen a continuación. Para obtener más información acerca de estos tipos de controladores, consulte PID Controller Types for Tuning.

Controladores de 1-DOF

  • 'P': solo proporcional

  • 'I': solo integral

  • 'PI': proporcional e integral

  • 'PD': proporcional y derivativo

  • 'PDF': proporcional y derivativo con filtro de primer orden en el término derivativo

  • 'PID': proporcional, integral y derivativo

  • 'PIDF': proporcional, integral y derivativo con filtro de primer orden en el término derivativo

Controladores de 2-DOF

  • 'PI2': proporcional e integral de 2-DOF

  • 'PD2': proporcional y derivativo de 2-DOF

  • 'PDF2': proporcional y derivativo de 2-DOF con filtro de primer orden en el término derivativo

  • 'PID2': proporcional, integral y derivativo de 2-DOF

  • 'PIDF2': proporcional, integral y derivativo de 2-DOF con filtro de primer orden en el término derivativo

Para más información sobre los controladores PID de 2-DOF en general, consulte Controladores PID de dos grados de libertad.

Controladores de 2-DOF con pesos de puntos de referencia fijos

  • 'I-PD': PID de 2-DOF con b = 0, c = 0

  • 'I-PDF': PIDF de 2-DOF con b = 0, c = 0

  • 'ID-P': PID de 2-DOF con b = 0, c = 1

  • 'IDF-P': PIDF de 2-DOF con b = 0, c = 1

  • 'PI-D': PID de 2-DOF con b = 1, c = 0

  • 'PI-DF': PIDF de 2-DOF con b = 1, c = 0

Para información más detallada acerca de los controladores PID de 2-DOF con pesos de puntos de referencia fijos, consulte PID Controller Types for Tuning.

Forma del controlador

Cuando utiliza la entrada type, PID Tuner diseña un controlador de forma paralela. Si desea diseñar un controlador de forma estándar, use la entrada Cbase en lugar de type o seleccione Standard en el menú Form. Para obtener más información sobre las formas paralela y estándar, consulte las páginas de referencia de pid y pidstd.

Si sys es un modelo de tiempo discreto con un tiempo de muestreo Ts, PID Tuner diseña un controlador pid de tiempo discreto usando la fórmula de integrador discreto ForwardEuler. Para diseñar un controlador que tenga una fórmula de integrador discreto diferente:

  • Use el argumento de entrada Cbase en lugar de type. PID Tuner lee el tipo de controlador, la forma y las fórmulas de integrador discreto del controlador de referencia Cbase.

  • En PID Tuner, haga clic en Options para abrir el cuadro de diálogo Controller Options. Seleccione fórmulas de integrador discreto de los menús Integral Formula y Derivative Formula.

Para obtener más información sobre las fórmulas de integrador discreto, consulte las páginas de referencia de pid y pidstd.

Sistema dinámico que representa un controlador de referencia y permite comparar el rendimiento del controlador diseñado con el rendimiento de Cbase.

Si Cbase es un objeto pid o pidstd, PID Tuner también lo usa para configurar el tipo, la forma y las fórmulas de integrador discreto del controlador diseñado. El controlador diseñado:

  • Es del tipo representado por Cbase.

  • Es un controlador de forma paralela si Cbase es un objeto de controlador pid.

  • Es un controlador de forma estándar si Cbase es un objeto de controlador pidstd.

  • Es un controlador de forma paralela de 2-DOF si Cbase es un objeto de controlador pid2.

  • Es un controlador de forma estándar de 2-DOF si Cbase es un objeto de controlador pidstd2.

  • Tiene los mismos valores Iformula y Dformula que Cbase. Para obtener más información sobre Iformula y Dformula, consulte las páginas de referencia de pid y pidstd.

Si Cbase es otro tipo de sistema dinámico, PID Tuner diseña un controlador PI de forma paralela. Puede cambiar la forma y el tipo del controlador usando los menús Form y Type después de iniciar PID Tuner.

Sugerencias

  • Si type o Cbase especifica un controlador PID de un grado de libertad (1-DOF), pidTuner diseña un controlador para el lazo de retroalimentación unitario como se ilustra a continuación:

  • Si type o Cbase especifica un controlador PID de dos grados de libertad (2-DOF), pidTuner diseña un controlador de 2-DOF como en el lazo de retroalimentación de la siguiente ilustración:

  • PID Tuner tiene un margen de fase objetivo predeterminado de 60 grados y ajusta automáticamente las ganancias PID para equilibrar el rendimiento (tiempo de respuesta) y la robustez (márgenes de estabilidad). Use los controles deslizantes Response time o Bandwidth, y Phase Margin para ajustar el rendimiento del controlador a los requisitos. Aumentar el rendimiento suele disminuir la robustez y viceversa.

  • Seleccione gráficas de respuesta del menú Response para analizar el rendimiento del controlador.

  • Si proporciona Cbase, marque Show baseline para mostrar la respuesta del controlador de referencia.

  • Para obtener más información acerca de cómo usar PID Tuner, consulte Diseñar controladores PID con PID Tuner.

  • Para realizar un ajuste interactivo del PID en Live Editor, consulte la tarea Tune PID Controller de Live Editor. Esta tarea permite diseñar un controlador PID de forma interactiva y genera automáticamente código de MATLAB® para un script en vivo.

Algoritmos

Para más información sobre el algoritmo de ajuste PID de MathWorks®, consulte Algoritmo de ajuste de PID.

Alternativas

Puede abrir PID Tuner desde MATLAB desktop, en la pestaña Apps. Después, use el menú Plant de PID Tuner para especificar el modelo de planta.

Para ajustar el PID en la línea de comandos, utilice pidtune. El comando pidtune puede diseñar un controlador para varias plantas al mismo tiempo.

Para realizar un ajuste interactivo del PID en Live Editor, consulte la tarea Tune PID Controller de Live Editor. Esta tarea permite diseñar un controlador PID de forma interactiva y genera automáticamente código de MATLAB para un script en vivo.

Historial de versiones

Introducido en R2014b

Consulte también

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