用 PID 调节器设计 PID 控制器

在 Control System Toolbox™ 中，PID 调节器可用于对由 LTI 模型表示的被控对象的 PID 控制器执行自动、交互式调节。

有关使用 PID 调节器调节 Simulink^® 模型中 PID Controller 模块的信息，请参阅Simulink 中基于模型的 PID 调节简介 (Simulink Control Design)。

使用 PID 调节器在单环负反馈控制配置中以交互方式设计 SISO PID 控制器。

PID 调节器自动为您的被控对象设计控制器。您可以指定控制器的类型（P、I、PI、PD、PDF、PID、PIDF）和形式（并行或标准）。

您也可以使用 PID 调节器为下图的反馈配置设计二自由度 PID 控制器：

PID 调节器可以设计二自由度 PID 控制器，其中设定点权重可以是自由可调参数。PID 调节器还可以设计另一种控制器，其中设定点权重在常见的控制配置（例如 I-PD 和 PI-D）中是固定的。

您可以使用各种响应图来分析设计，并以交互方式调整设计来满足您的性能要求。

要启动 PID 调节器，请使用 pidTuner 命令：

pidTuner(sys,type)

其中 sys 是您要控制的被控对象的线性模型，type 表示要设计的控制器类型。

或者，输入

pidTuner(sys,Cbase)

其中 Cbase 是基线控制器，允许您将设计的控制器的性能与 Cbase 的性能进行比较。

有关 sys 和 Cbase 的详细信息，请参阅 pidTuner 参考页。

注意

您也可以从 MATLAB^® 桌面的 App 选项卡中打开 PID 调节器。在您执行此操作时，请使用 PID 调节器中的被控对象菜单来指定您的被控对象模型。

要选择控制器类型，请使用以下方法之一：

在打开 App 时指定类型 - 在打开 PID 调节器时，为 pidTuner 命令提供 type 参量。例如，pidTuner(G,'PIDF2') 会打开一个 PID 调节器：其初始设计是导数项带有滤波器的二自由度 PID 控制器。
使用现有控制器对象指定类型 - 在打开 PID 调节器时，为 pidTuner 命令提供基线控制器 Cbase 参量。PID 调节器会设计与 Cbase 类型相同的控制器。例如，假设 C0 是一个 pid 控制器对象，它只具有比例和导数动作（PD 控制器）。那么，pidTuner(G,C0) 就会打开初始设计为 PD 控制器的 PID 调节器。
在 App 中指定控制器类型 - 在 PID 调节器中，使用类型菜单更改控制器类型。

下列各表总结了可用的 PID 控制器类型。有关这些控制器类型的详细信息，请参阅PID Controller Types for Tuning。

PID 调节器可以自动设计具有自由设定点权重的二自由度 PID 控制器类型。下表总结了 PID 调节器中的二自由度控制器类型。有关二自由度 PID 控制器的详细信息，请参阅Two-Degree-of-Freedom PID Controllers。

使用 PID 调节器设计下表中总结的固定设定点权重控制器类型。有关这些控制器类型的详细信息，请参阅PID Controller Types for Tuning。