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pidtuneOptions

pidtune 함수에 대한 옵션 정의

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설명

pidtune 함수를 사용하여 PID 제어기를 조정하기 위한 속성을 지정할 때 pidtuneOptions 객체를 사용합니다.

생성

구문

opt = pidTuneOptions
opt = pidtuneOptions(Name=Value)

설명

예제

opt = pidTuneOptions는 디폴트 속성으로 pistuneOptions 객체를 만듭니다.

opt = pidtuneOptions(Name=Value)는 이름-값 인수를 사용하여 options 객체에 대한 하나 이상의 속성을 지정합니다. 예를 들어 opt = pidtuneOptions(PhaseMargin=55) 는 55도의 위상 여유로 options 객체를 만듭니다.

R2021a 이전 릴리스에서는 쉼표를 사용하여 각 이름과 값을 구분하고 따옴표로 Name을 묶으십시오. 예를 들어 opt = pidtuneOptions("PhaseMargin",55) 는 55도의 위상 여유로 options 객체를 만듭니다.

속성

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목표 위상 여유(단위: 도)로, 양의 스칼라로 지정됩니다. pidtune은 위상 여유가 최소한 PhaseMargin에 지정된 값이 되도록 제어기를 설계하려고 시도합니다. 선택된 교차 주파수로 인해 달성 가능한 위상 여유가 제한될 수 있습니다. 대개 위상 여유가 높을수록 안정성과 오버슈트는 개선되지만, 대역폭과 응답 속도는 제한됩니다.

설계에서 우선시할 폐루프 성능 목표로, 다음 중 하나로 지정됩니다.

  • 'balanced'(디폴트 값) — 지정된 강인성에 대해 기준 추종과 외란 제거 사이의 균형이 달성되도록 제어기를 조정합니다.

  • 'reference-tracking' — 가능하면 기준 추종을 우선시하도록 제어기를 조정합니다.

  • 'disturbance-rejection' — 가능하면 외란 제거를 우선시하도록 제어기를 조정합니다.

pidtune은 주어진 목표 위상 여유에 맞춰 성능의 두 가지 척도인 기준 추종과 외란 제거 사이의 균형이 잡힌 제어기 설계를 선택합니다. DesignFocus 옵션을 변경하면 조정 알고리즘은 기준 추종과 외란 제거 중 하나를 우선시하면서도 동일한 목표 위상 여유가 달성되도록 PID 이득을 조정하려고 시도합니다. 다음 다이어그램에 표시된 것처럼, pidtune이 가정하는 제어 아키텍처에서 기준 추종은 r에서의 신호에 대한 y에서의 응답이고, 외란 제거는 d에서의 신호에 대한 y에서의 신호 억제입니다.

시스템에 조정 가능한 파라미터가 많을수록 PID 알고리즘이 강인성을 희생하지 않으면서 원하는 설계 중점을 달성할 가능성이 높아집니다. 예를 들어, 설계 중점을 설정하는 것은 P 또는 PI 제어기보다 PID 제어기에 더 효과적일 가능성이 큽니다. 모든 경우를 통틀어, 시스템 성능에 대한 미세 조정 가능 범위는 플랜트의 속성에 따라 크게 달라집니다.

이 옵션의 영향을 보여주는 예제는 기준 추종과 외란 제거 중 하나를 더 우선시하도록 PID 제어기 조정하기(명령줄) 항목을 참조하십시오.

플랜트의 불안정 극점 개수로, 음이 아닌 정수로 지정됩니다.

플랜트가 frd 모델이거나 내부 지연이 있는 상태공간 모델인 경우 개루프 불안정 극점(있는 경우) 개수를 지정해야 합니다. 값이 정확하지 않으면 PID 제어기가 실제 플랜트를 안정화하지 못할 수 있습니다(다른 모델 유형의 경우 pidtune은 이 옵션을 무시함).

불안정 극점은 다음 위치에 있는 극점입니다.

  • Re(s) > 0(연속시간 플랜트의 경우)

  • |z| > 1(이산시간 플랜트의 경우)

플랜트의 순수 적분기(s = 0) 또는 (|z| > 1)은 NumUnstablePoles의 불안정 극점으로 간주되지 않습니다. 플랜트가 순수 적분기를 갖는 플랜트의 frd 모델인 경우, 최상의 결과를 얻으려면 주파수 응답 데이터에 충분히 낮은 주파수를 포함하여 적분기 기울기를 포착할 수 있도록 하십시오.

객체 함수

pidtunePID tuning algorithm for linear plant model

예제

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45도의 목표 위상 여유로 PIDF 제어기를 조정하고 외란 제거 성능 척도를 우선시합니다. 

sys = tf(1,[1 3 3 1]);
opts = pidtuneOptions('PhaseMargin',45,'DesignFocus','disturbance-rejection');
[C,info] = pidtune(sys,'pid',opts);

팁

  • 불안정 극점이 있는 플랜트에 사용할 PID 제어기를 pidtune 명령을 사용하여 설계할 때 플랜트 모델이 다음 중 하나에 해당하는 경우

    • frd 모델

    • I/O 지연으로 변환할 수 없는 내부 지연이 있는 ss 모델

    pidtuneOptions를 사용하여 플랜트의 불안정 극점 수를 지정하십시오.

버전 내역

R2010b에 개발됨

참고 항목

도움말 항목