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PID 조정기

PID 제어기 조정

설명

PID 조정기 앱은 SISO 플랜트에 대한 PID 제어기의 이득을 자동으로 조정하여 성능과 강건성 간의 균형을 유지합니다. PI, 도함수 필터를 사용하는 PID 또는 2자유도(2-DOF) PID 제어기와 같은 제어기 유형을 지정할 수 있습니다. 분석 플롯을 통해 시간 영역 및 주파수 영역에서의 제어기 성능을 살펴볼 수 있습니다. 루프 대역폭과 위상 여유를 조정하거나 설정점 추종과 외란 제거 중 하나를 더 우선시하도록 제어기의 성능을 대화형 방식으로 미세 조정할 수 있습니다.

PID 조정기를 전달 함수(tf) 또는 상태공간(ss) 모델과 같은 수치 LTI 모델로 나타낸 플랜트와 함께 사용할 수 있습니다. Simulink® Control Design™이 있는 경우에는 PID 조정기를 사용하여 Simulink 모델에서 PID Controller 또는 PID Controller (2DOF) 블록을 조정할 수 있습니다. System Identification Toolbox™가 있는 경우에는 측정된 데이터나 시뮬레이션된 데이터로부터 플랜트를 추정하고 추정된 플랜트에 대한 제어기를 설계하는 용도로 앱을 사용할 수 있습니다.

라이브 편집기에서의 대화형 방식 조정

라이브 편집기에서의 대화형 방식 PID 조정에 대한 자세한 내용은 PID 제어기 조정 라이브 편집기 작업을 참조하십시오. 이 작업은 대화형 방식으로 PID 제어기를 설계할 수 있도록 해주며 라이브 스크립트에 대한 MATLAB® 코드를 자동으로 생성해 줍니다.

제한 사항

MATLAB Online™을 사용할 때는 R2014a에서 재설계된 PID 조정기 앱 및 새로 도입된 시스템 식별 기능을 사용할 수 없습니다. 이전 PID 조정기를 사용하는 방법은 R2013b 문서의 PID 제어기 조정을 참조하십시오.

PID 조정기 앱 열기

  • MATLAB 툴스트립: 탭의 제어 시스템 설계 및 분석 아래에서 앱 아이콘을 클릭합니다.

  • MATLAB 명령 프롬프트: pidTuner를 입력합니다.

  • Simulink 모델: PID Controller 또는 PID Controller (2DOF) 블록 대화 상자에서 조정을 클릭합니다.

파라미터

플랜트 메뉴에는 PID 조정기가 제어기 설계에 사용 중인 현재 플랜트의 이름이 표시됩니다.

다음 메뉴 옵션을 사용하여 현재 플랜트를 변경할 수 있습니다.

  • PID 조정기 데이터 브라우저에 표시된 LTI 모델 목록.

  • 가져오기 — MATLAB 작업 공간에서 새 LTI 모델을 가져옵니다.

  • Re-Linearize Closed Loop — 다른 스냅샷 시점에서 플랜트를 선형화합니다. Tune at a Different Operating Point (Simulink Control Design) 항목을 참조하십시오. 이 옵션은 Simulink 모델에서 PID Controller 또는 PID Controller (2DOF) 블록을 조정하는 경우에만 사용할 수 있습니다.

  • 새 플랜트 식별 — 시스템 식별을 사용하여, 측정된 또는 시뮬레이션된 시스템 응답 데이터로부터 플랜트를 획득합니다(System Identification Toolbox 필요). 다음 항목을 참조하십시오.

LTI 모델로 표현된 플랜트에 대해 PID 제어기를 조정하는 경우 디폴트 플랜트는 다음과 같습니다.

  • 플랜트 = 1: MATLAB 툴스트립의 탭에서 PID 조정기를 열었거나 입력 인수 없이 pidTuner 명령을 사용한 경우.

  • pidTuner에 대한 입력 입수로 지정한 플랜트.

Simulink 모델에서 PID Controller 또는 PID Controller (2DOF) 블록을 조정하는 경우 디폴트 플랜트는 모델 초기 조건으로 지정된 동작점에서 선형화됩니다. What Plant Does PID Tuner See? (Simulink Control Design) 항목을 참조하십시오.

제어기 유형은 PID 제어기에 존재하는 항을 지정합니다. 예를 들어, PI 제어기에는 비례항과 적분항이 있습니다. PDF 제어기에는 비례항과 필터링된 미분항이 있습니다.

  • LTI 모델로 표현된 플랜트에 대해 제어기를 조정하는 경우 유형 메뉴를 사용하여 제어기 유형을 지정하십시오. 제어기 유형을 변경하면 PID 조정기가 자동으로 새 제어기를 설계합니다. 사용 가능한 제어기 유형에는 외란 제거와 기준 추종 간의 더욱 유연한 절충이 가능케 하는 2-DOF PID 제어기가 포함됩니다. 사용 가능한 제어기 유형에 대한 자세한 내용은 PID Controller Types for Tuning 항목을 참조하십시오.

  • Simulink 모델에서 PID Controller 또는 PID Controller (2DOF) 블록을 조정하는 경우 유형 필드에는 블록 대화 상자에서 지정한 제어기 유형이 표시됩니다.

이 필드에는 제어기 형식이 표시됩니다.

  • LTI 모델로 표현된 플랜트에 대해 제어기를 조정하는 경우 형식 메뉴를 사용하여 제어기 형식을 지정하십시오. 병렬 형식과 표준 형식에 대한 자세한 내용은 pidpidstd 함수 도움말 페이지를 참조하십시오.

  • Simulink 모델에서 PID Controller 또는 PID Controller (2DOF) 블록을 조정하는 경우 형식 필드에는 블록 대화 상자에서 지정한 제어기 형식이 표시됩니다.

영역 메뉴를 사용하면 PID 조정기가 목표 성능 파라미터를 표시할 영역을 전환할 수 있습니다.

  • 시간 — 슬라이더가 응답 시간과도 동작을 설정합니다.

  • 주파수 — 슬라이더가 대역폭위상 여유를 설정합니다.

제어기 설계를 미세 조정하려면 슬라이더 또는 그에 대응되는 숫자형 값을 사용하여 목표 성능 파라미터를 조정하십시오.

자세한 내용은 다음을 참조하십시오.

PID 제어기의 성능을 분석할 수 있도록 시간 영역 분석 플롯과 주파수 영역 분석 플롯을 만듭니다. 사용 가능한 응답 플롯에 대한 자세한 내용은 다음 항목을 참조하십시오.

프로그래밍 방식으로 사용

  • 명령줄에서 PID 조정을 하려면 pidtune을 사용하십시오. pidtune 명령은 한 번에 여러 플랜트에 대한 제어기를 설계할 수 있습니다.

  • 라이브 편집기에서의 대화형 방식 PID 조정에 대한 자세한 내용은 PID 제어기 조정 라이브 편집기 작업을 참조하십시오. 이 작업은 대화형 방식으로 PID 제어기를 설계할 수 있도록 해주며 라이브 스크립트에 대한 MATLAB 코드를 자동으로 생성해 줍니다.

참고 항목

함수

라이브 편집기 작업

R2010b에 개발됨