PID Controller

设置调节器的组成:

设置调节器的结构:

为值 Discrete-time 建议明确设置块的计算步骤。 请参阅参数说明 Sample time (-1 for inherited): . 选择值时 Discrete-time 参数也包括在内 Integrator method: 及 Filter method: .

当块 PID Controller 它位于具有同步状态管理的模型中，无法选择值 Continuous-time.

将计算步骤之间的间隔指定为非负数。 要继承计算步骤，请将此参数设置为 −1.

建议明确地设置调节器的计算步骤，特别是如果预期后续块的计算步骤会改变。 调节器系数的影响 , , 和 取决于计算步骤。 因此，对于一组给定的系数值，改变计算步骤改变了调节器的性能。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Time-domain: 价值 Discrete-time.

对于离散PID控制器，激活离散积分器的时间端口*extTs*以将采样周期的特征值用于离散积分器。 为确保正确集成，请使用*extTs*端口指定标量值。 于精确的离散时间积分。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Time-domain: 价值 Discrete-time.

在离散时间中，调节器的传递函数的积分项为 ，在哪里 取决于积分方法:

有关离散积分的详细信息，请参阅块的描述 Discrete-Time Integrator.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Time-domain: 价值 Discrete-time，而对于参数 Controller: 价值 PID, PI 或 I.

在离散时间中，调节器的传递函数的微分项为

哪里 取决于积分方法:

有关离散积分的详细信息，请参阅块的描述 Discrete-Time Integrator.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Time-domain: 价值 Discrete-time 并选中该框 Use filtered derivative .

激活参数的外部输入允许您计算PID控制器的增益系数和块外的滤波器系数，并将它们作为输入信号传输到块。

设置增益系数的外部方式是有用的，例如，当将PID控制器的另一参数化与块的PID控制器的系数进行比较时。 也可以使用用于设置增益系数的外部方法来实现程序增强型PID控制。 在具有增益的程序化变化的控制中，PID控制器的系数使用模型中的逻辑或其他计算确定并馈送到块。

当应用外部增益因子时，积分和微分系数的值随时间的变化分别被积分和微分。 这是因为在连续和离散情况下，增益因子在积分或微分之前应用于信号。 例如，对于具有外部输入的连续PID控制器，积分项实现如下图所示。

块内部有输入信号 乘以积分系数 集成之前从外部供给。 结果是:

因此，积分器的增益包含在积分中。 同样，在块的导数部分，乘以微分系数先于微分，这导致微分的增益系数的微分。 .

比例系数的最终实数值。 如果为参数 Form: 值已设置:

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID, PD, PI 或 P，而对于参数 Source: 价值 internal.

积分系数的最终实数值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID, PI 或 I，而对于参数 Source: 价值 internal.

差分系数的最终实数值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID 或 PD，而对于参数 Source: 价值 internal.

滤波器增益的最终实数值。 滤波器系数确定块的差分部分中的滤波器极点的位置。 滤波器极点的位置取决于参数的值 Time-domain: :

块不支持 N=Inf （理想的未过滤衍生物）。 如果为参数 Time-domain: 值已设置 Discrete-time，您可以取消选中该框 Use filtered derivative 去除导数过滤器。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID 或 PD，而对于参数 Source: 价值 internal.

对于具有积分效应的离散稳压器，该单元将积分增益作为输入，并在内部乘以积分过程中的采样周期。 如果选中此框，它将明确设置乘以采样周期的积分增益。 这减少了内部计算量，并且在需要提高生成代码的执行时间时非常有用。

对于连续稳压器，该参数的激活不会影响积分增益。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID, PI 或 I.

选中此复选框可指定控制对象信号的导数。 直接通过输入端口*ydot*。 如果模型中存在导数信号，并且您需要跳过计算块内的导数，这很有用。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID 或 PD.

仅适用于离散时间PID控制器：取消选中此框以将已过滤的导数替换为未过滤的值。 在这种情况下，调节器的传递函数的微分项将等于

对于连续时间PID控制器，总是对导数分量进行滤波。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Time-domain: 价值 Discrete-time，而对于参数 Controller: 价值 PID 或 PD.

积分器的初始条件，用于在仿真开始时初始化积分器。

积分器的初始条件不能为 南 或 资讯.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID, PI 或 I.

在模拟开始时用于初始化微分器的未滤波导数的初始条件。

导数的初始条件不能是 南 或 资讯.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Time-domain: 价值 Discrete-time，取消选中该框 Use filtered derivative 和参数 Controller: 设置值 PID 或 PD.

用于在模拟开始时初始化差分滤波器的初始滤波器条件。

初始筛选条件不能为 南 或 资讯.

依赖关系

如果为参数 Time-domain: 值已设置 Discrete-time 然后选中该框 Use filtered derivative ，并为参数 Controller: 设置值 PID 或 PD.

如果为参数 Time-domain: 值已设置 Continuous-time，则对于参数 Controller: 设置值 PID 或 PD.

信号跟踪允许单元的输出端口跟随施加到*TR*端口的跟踪信号。 当信号跟踪有效时，跟踪信号和单元输出之间的差被反馈到增益积分器的输入。 ，由指定参数 Tracking coefficient (Kt): . 信号跟踪有多种应用，包括多电路控制系统中的平滑控制转移和饱和防止。

主控转移

在两个调节器之间切换的系统中，使用信号跟踪实现平稳的控制转移。 要在PID控制器和另一个控制器之间传输控制，请将控制器的输出连接到输入端口*TR*，如下图所示。

结构管理

使用信号跟踪来防止多电路系统中控制单元中的信号累积，如下面的模型所示。

内循环的子系统包含下图所示的块。

由于PID控制器监视内部电路的输出，其输出永远不会超过内部电路的饱和输出。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Controller: 价值 PID, PI 或 I.

选中复选框时 Enable tracking mode *TR*信号与单元输出信号的差值反馈到增益积分器的输入 . 使用此参数设置此反馈环路中的增益。

对于离散控制器，如果选中该框 Use I*Ts (optimal for codegen) ，此参数的值将等于 ，在哪里 -所需的增益，和 -采样周期。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Enable tracking mode .

通过选中此框，您可以限制块的输出信号，因此单独的块 Saturation*不需要调节器后。 这还允许您激活内置的块保护机制以防止过饱和（请参阅参数描述 *Anti-windup Method:).

使用参数设置输出信号的饱和限值 Upper limit: 及 Lower limit: . 您还可以通过输入端口*UpperLimit*和*LowerLimit*通过设置参数从外部指定饱和限制 Source: 价值 external 在参数组中 Output saturation 在标签上 Saturation .

使用该参数设置块的输出信号的饱和上限和饱和下限。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Limit output 在参数组中 Output saturation .

定块输出信号的上限。 当比例、积分和微分动作的加权和超过该值时，单元的输出信号保持在饱和上限。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Limit output 在参数组中 Output saturation .

定块输出信号的下限。 当比例、积分和微分动作的加权和低于该值时，单元的输出信号保持在饱和下限。

依赖关系

要使用此选项，请选中该框 Limit output 在参数组中 Output saturation .

选中复选框时 Limit output 如果控制器组件的加权和超过输出信号的设定限值，则该单元的输出信号保持在设定电平。 然而，积分器的输出信号可能继续增长（积分器过饱和），增加了单元的输出信号与单元的分量之和之间的差。 换句话说，单元中的内部信号可以是无限的，即使输出信号似乎受到饱和限制的限制。 如果没有防止积分器过饱和的机制，两种可能的结果是:

*如果输入信号的符号从未改变，则积分器继续积分，直到发生溢出。 溢出值是积分器输出信号的数据类型的最大值或最小值。

*如果输入信号的符号在加权和已经超过输出信号的极限之后改变，则可能需要很长时间来恢复积分器的操作并在块的饱和极限内返回加权和。

在任何情况下，调节器的性能可能会下降。 为了在没有防止过饱和的机制的情况下对抗过饱和的影响，可能需要失谐调节器（例如，通过降低增益系数），这会减慢其操作。 要避免此问题，请使用此参数激活过载保护机制。

块分量之和超过输出信号的限制。 积分器的输入信号和饱和单元的输入信号具有相同的符号。

+ 当不再满足任何这些条件时，集成将恢复。 该限制对于延迟时间相对较短的对象很有用，但它会导致延迟时间较长的瞬态响应较差。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Limit output 在参数组中 Output saturation .

方法 back-calculation 为了防止过饱和，积分器在块的输出饱和时打开。 这通过来自积分器的饱和和非饱和控制信号之间的差的反馈来完成。 使用此参数设置增益因子。 反馈回路以防止过饱和。 有关详细信息，请参阅参数说明 Anti-windup Method: .

对于离散控制器，如果选中该框 Use I*Ts (optimal for codegen) ，此参数的值将等于 ，在哪里 -所需的增益，和 -采样周期。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Limit output 在参数组中 Output saturation 和参数 Anti-windup Method: 设置值 back-calculation.

通过选中此框，您可以将积分器的输出信号限制在指定范围内。 当积分器的输出信号达到极限时，积分器将停止工作，以防止积分过饱和。 使用参数设置饱和限值 Upper limit: 及 Lower limit: .

指定积分器输出的上限。 积分器的输出信号保持在这个值，否则它将超过这个值。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Limit output 在参数组中 Integrator saturation .

指定积分器输出的下限。 积分器的输出信号保持在这个值，否则它将下降到这个值以下。

依赖关系

若要使用此选项，请选中此框 Limit output 在参数组中 Integrator saturation .