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Simulink 함수를 사용하여 전환 제어기 설계하기
이 예제에서는 Stateflow® 차트를 사용하여 P 전용 제어기와 PID 제어기 간에 전환하는 의사 결정 로직을 모델링하는 방법을 보여줍니다.
Stateflow 차트 SwitchingController
는 제어기의 오차를 나타내는 입력 데이터 e
의 값에 따라 STEADY
, P
, PID
상태 간에 전환하는 제어기를 구현합니다. 차트는 제어 값 u
와 PID
상태의 활성 여부를 나타내는 부울 값 PID
를 출력합니다.
초기에는 STEADY
상태가 활성이며, 차트가 출력하는 제어 출력값 u
는 0
입니다. e
가 0.01
보다 크면 차트가 STEADY
에서 P
로 전환됩니다. e
가 모델 작업 공간에 정의된 파라미터 PID_TRESH
보다 작으면 차트가 P
에서 PID
로 전환됩니다.
P
상태에서는 Simulink® 함수 p_control
이 이득 3으로 비례 제어 전략을 구현합니다. 이 상태가 활성일 때, 폐루프 시스템의 정상 상태 이득은 3/4 = 0.75이며, 따라서 오차는 0.25입니다.
PID
상태에서는 Simulink 함수 pid_control
이 PID 제어 전략을 구현합니다. 제어 노력을 통한 천이가 원활하게 이루어지도록 하기 위해 함수는 p_control
과 동일한 비례 이득을 갖습니다.
초기에 파라미터 PID_THRESH
의 값은 0.3입니다. 모델을 시뮬레이션하면 시간 에 오차가 이 임계값을 넘어갑니다. 그러면 차트가 PID 제어기로 전환되며, 정상 상태 오차가 0에 가까워집니다.
파라미터 PID_TRESH
값을 0.1로 변경하면, 오차는 절대 이 임계값 아래로 떨어지지 않습니다. 차트는 무한정 P
상태를 유지하며, 오차는 0.25에서 안정화됩니다.