主要内容

PI Controller (Discrete or Continuous)

具有外部抗积分饱和输入功能的离散时间或连续时间 PI 控制器

  • Discrete PI Controller block

库:
Simscape / Electrical / Control / General Control

描述

Discrete PI Controller 模块实现具有外部抗积分饱和输入功能的离散时间或连续时间 PI 控制。

下图显示了带外部抗积分饱和输入功能的控制器的等效电路。

方程

PI Controller (Discrete or Continuous) 模块使用后向欧拉离散化方法计算控制信号:

u(k)=[Kp+(Ki+du(k)Kaw)Tszz1]e(k),

其中

  • u 是控制信号。

  • Kp 是比例增益系数。

  • Ki 是积分增益系数。

  • Kaw 是抗积分饱和增益系数。

  • Ts 是采样期间。

  • e 是误差信号。

为防止过度过冲,该模块可以使用反向计算来实现外部抗积分饱和机制。它输入 du(k),即饱和控制信号 usat(k) 与计算出的非饱和控制信号 u(k) 之间的差值。然后,它将该差值乘以抗积分饱和系数,并加上经积分增益放大后的信号。

示例

端口

输入

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误差信号 e(k) 通过参考信号 r(k) 和测量信号 y(k) 之间的差值获得。

数据类型: single | double

饱和控制信号 u^sat(k) 与非饱和控制信号 u(k) 之间的差值 du(k)。如果 du(k) 为零,则抗积分饱和被禁用。

描述

数据类型: single | double

积分器的外部复位(上升沿)信号。

数据类型: single | double

输出

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控制信号 u(k)

数据类型: single | double

参数

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PI 控制器的比例增益 Kp

PI 控制器的积分增益 Ki

PI 控制器的抗积分饱和增益 Kaw

积分器在仿真开始时的值。

连续两次模块执行之间的时间。在执行期间,模块产生输出,并在需要时更新其内部状态。有关详细信息,请参阅什么是采样时间?指定采样时间

对于继承的离散时间运行,将此参数设置为 -1。对于离散时间运行,请将此参数设置为一个正标量。对于连续时间运行,将此参数设置为 0

如果该模块位于封装子系统或支持在连续运行和离散运行之间切换的可变子系统中,请提升此参数以确保在模块的连续实现和离散实现之间正确切换。有关详细信息,请参阅Promote Block Parameters to a Mask

参考

[1] Åström, K. and T. Hägglund. Advanced PID Control. Research Triangle Park, NC: ISA, 2005.

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

在 R2017b 中推出

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