다른 동작점에서 조정하기
기본적으로 PID 조정기는 Simulink® 모델의 초기 조건에 의해 지정된 동작점에서 플랜트를 선형화하고 제어기를 설계합니다. 이 동작점은 제어기를 설계하려는 동작점과 다를 수도 있습니다. 정상 상태에서 시스템에 대한 제어기를 설계하려 한다고 예를 들어보겠습니다. Simulink 모델은 일반적으로 초기 조건에서 정상 상태가 아닙니다. 이런 경우 PID 조정기에서 플랜트를 선형화하고 제어기를 설계하는 데 사용되는 동작점을 변경하십시오.
PID 조정기의 새로운 동작점을 설정하기 위해 다음 방법 중 하나를 사용합니다. 어떤 방법을 선택할지는 원하는 동작점에 대한 정보에 따라 달라집니다.
알려진 상태 값을 사용하여 모델에서 동작 조건을 수동으로 지정합니다.
특정 시뮬레이션 시간에 모델을 다시 선형화합니다.
이전에 계산된 동작점 또는 선형 모델을 가져옵니다.
PID 조정기가 업데이트된 동작점을 기반으로 새로운 초기 제어기 설계를 생성한 후에는 제어기 설계를 분석할 수 있습니다. 자세한 내용은 PID 조정기에서 설계 분석하기 항목을 참조하십시오.
모델에서 동작 조건을 수동으로 지정하기
원하는 정상 상태 동작 조건을 생성하는 모델 상태를 알고 있는 경우 모델에서 직접 지정할 수 있습니다.
PID 조정기를 닫습니다.
모델 컴포넌트의 초기 조건을 원하는 동작 조건을 생성하는 값으로 설정합니다.
PID 제어기 대화 상자에서 조정을 클릭하여 PID 조정기를 엽니다. PID 조정기는 새로운 디폴트 동작점을 사용하여 플랜트를 선형화하고 새로운 선형 플랜트 모델을 위한 새로운 초기 제어기를 설계합니다.
시뮬레이션 스냅샷 시간에 모델 다시 선형화하기
모델이 유한한 시간 내에 원하는 결과에 도달하면 특정 시뮬레이션 시간에서 모델을 다시 선형화할 수 있습니다.
PID 조정기 탭의 플랜트 메뉴에서 폐루프 다시 선형화를 선택합니다.
폐루프 다시 선형화 탭에서
시뮬레이션 실행을 클릭하여 시뮬레이션 시간 텍스트 상자에 지정된 시간 동안 모델을 시뮬레이션합니다.PID 조정기는 오류 신호를 시간 함수로 플로팅합니다. 이 플롯을 사용하여 모델이 정상 상태에 있는 시간을 식별할 수 있습니다. 모델을 선형화하려는 스냅샷 시간으로 세로 막대를 움직입니다.
선형화를 클릭하여 선택한 스냅샷 시간에서 모델을 선형화합니다. PID 조정기는 새로운 선형화된 플랜트를 계산하고 PID 조정기 작업 공간에 저장합니다. PID 조정기는 자동으로 새로운 플랜트에 대한 제어기를 설계하고 새로운 폐루프 시스템에 대한 응답 플롯을 표시합니다. PID 조정기에 PID 조정기 탭이 다시 표시되며, 이 탭에서 플랜트 메뉴에는 현재 제어기 설계에 새 플랜트가 선택되었음이 반영됩니다.참고
Trigger Based Operating Point Snapshot 블록이 있는 모델의 경우 시뮬레이션이 스냅샷 시간에 도달하기 전에 트리거되는 이벤트에서 동작점을 캡처합니다.
동작점 또는 선형 모델 가져오기
정상 상태 관리자, 모델 선형기 또는 findop를 사용하여 동작점을 이전에 계산한 경우 MATLAB® 작업 공간에서 PID 조정기로 동작점을 가져올 수 있습니다. 또는 이전에 계산된 선형 모델을 가져올 수 있습니다.
PID 조정기 탭의 플랜트 메뉴에서 가져오기를 선택합니다.
플랜트 모델 구하기 대화 상자에서 LTI 시스템을 가져오거나 MATLAB 작업 공간에서 정의된 동작점에서 선형화를 선택합니다.
표에는 MATLAB 작업 공간에서 사용할 수 있는 동작점과 LTI 모델이 나열되어 있습니다.
표에서 원하는 동작점이나 LTI 모델을 선택합니다.
팁
MATLAB 작업 공간에서 동작점과 LTI 모델의 목록을 새로 고치려면 새로 고침을 클릭하십시오.
frd모델이나 내부 지연이 있는 상태공간 모델을 가져오는 경우 텍스트 상자에서 개루프 불안정 극점(있는 경우) 개수를 지정합니다. 값이 정확하지 않으면 PID 제어기가 실제 플랜트를 안정화하지 못할 수 있습니다. 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 이 경우 불안정 극점으로 간주되지 않습니다. 플랜트가 순수 적분기를 갖는 플랜트의
frd모델인 경우, 최상의 결과를 얻으려면 주파수 응답 데이터에 충분히 낮은 주파수를 포함하여 적분기 기울기를 포착할 수 있도록 하십시오.가져오기를 클릭합니다.
PID 조정기는 가져온 동작점에서 새로운 선형화된 플랜트를 계산하거나 지정된 LTI 모델을 가져옵니다. 이 앱은 자동으로 새로운 플랜트에 대한 제어기를 설계하고 새로운 폐루프 시스템에 대한 응답 플롯을 표시합니다. 이 앱에 PID 조정기 탭이 다시 표시되며, 이 탭에서 플랜트 메뉴에는 현재 제어기 설계에 새 플랜트가 선택되었음이 반영됩니다.
모델 초기 조건에서 선형화하기
기본적으로 PID 조정기를 열면 모델은 모델 초기 조건으로 정의된 동작점에서 선형화됩니다. 다른 동작점에서 모델을 선형화한 후 디폴트 선형화로 돌아가려 할 수 있습니다. 이렇게 하려면 다음을 수행하십시오.
플랜트 모델 구하기 대화 상자에서 디폴트 동작점에서 Simulink 모델 선형화를 클릭합니다.
가져오기를 클릭합니다. PID 조정기는 새로운 선형화된 플랜트를 계산하고, 자동으로 새로운 플랜트에 대한 제어기를 설계하고, 새로운 폐루프 시스템에 대한 응답 플롯을 표시합니다. 이 앱에 PID 조정기 탭이 다시 표시되며, 이 탭에서 플랜트 메뉴에는 현재 제어기 설계에 새 플랜트가 선택되었음이 반영됩니다.
