MatlabSimulinkPIDController(2DOF)

1、MatlabSimulink PID Controller (2 DOF)連續(xù)或離散時(shí)間模擬雙自由度 PID控制器介紹5陽(yáng)PIQ防5加Pit)苗 ?在Simulink模型實(shí)現(xiàn)了連續(xù)或離散時(shí)間的雙自由度控制器(PID，PI , PD )°The PID Controller(2DOF)塊可以讓你實(shí)現(xiàn)在光滑的給定值跟蹤和良好的抗擾控制器的設(shè)定加權(quán)值。The PID Cont ro ller (2DOF)塊在參考信號(hào)和測(cè)量系統(tǒng)的輸出之間的差異的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。根據(jù)指定的設(shè)定值的權(quán)重的每一個(gè)的比例，積分和微分作用，塊計(jì)算出一個(gè)加權(quán)差分信號(hào)，塊輸出總和的比例，積分和微分作用，對(duì)各自的差

2、信號(hào)，其中每個(gè)動(dòng)作是根據(jù)增益參數(shù)加權(quán)的。一階極點(diǎn)濾波器的微分作用?？刂破鞯脑鲆媸强烧{(diào)諧的手動(dòng)或自動(dòng)方式。自動(dòng)調(diào)諧需要Simulink控制設(shè)計(jì)軟件(PID調(diào)諧器或SISO設(shè)計(jì)工具)。PID Controller (2DOF)塊的配置選項(xiàng)包括:控制器類(lèi)型(PID , PI, PD)控制器形式(并行或理想)J時(shí)域(連續(xù)或離散)1初始條件和復(fù)位觸發(fā)輸出飽和的限制，并內(nèi)置抗飽和機(jī)制無(wú)擾切換控制傳輸?shù)男盘?hào)跟蹤和多回路控制在一個(gè)普通的執(zhí)行 方式中，PID Controller (2DOF)塊前饋路徑中的反饋環(huán)路工作。塊接收 Ref的另一輸入的輸入端和一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)輸出的基準(zhǔn)信號(hào)。，請(qǐng)對(duì)于一個(gè)單一的輸入塊，它接

3、受一個(gè)誤差信號(hào)（一個(gè)設(shè)定值和一個(gè)系統(tǒng)輸出之間的差） 看 PID Controller您可以生成代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)你的控制器使用任何的Simulink數(shù)據(jù)類(lèi)型，包括定點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)型。（代碼生成編碼器軟件需要Simulink定點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)需要產(chǎn)品定點(diǎn)工具箱）。對(duì)于 PID Controller （2 DOF）塊的應(yīng)用程序的一個(gè)例子的示意圖，請(qǐng)看Two Degree-of-FreedomPID Control for Set point Tracking數(shù)據(jù)類(lèi)型支持PID Controller（2DOF）塊接受Simulink軟件支持的任何數(shù)值數(shù)據(jù)類(lèi)型，包括定點(diǎn)數(shù)據(jù)類(lèi)型實(shí)際信號(hào)?？碊ata Types Su pp

4、orted by Simulink參數(shù)F表總結(jié)了 PID Controller （2DOF）塊可以通過(guò)參數(shù)對(duì)話(huà)框中的參數(shù)'任務(wù)參數(shù)1Choose controller form and type.11Controller Form在 Main選擇控制器形式和類(lèi)型。1ControllerChoose discrete or continuous time1Time-domain時(shí)間選擇離散或連續(xù)方式。.1Sam ple timeChoose an integration method (discrete1Integrator methodtime）選擇積分方法（離散時(shí)間）。.1Filte

5、r method'任務(wù)參數(shù)conditions.1Integrator Initial condition在 Maini設(shè)置積分器和過(guò)濾器的初始條件。1Filter Initial condition在 MainExternal reset在 MainIgnore reset when linearizing在 MainLimit block out put.Limit out put在 PID Advanced限制塊輸出。Lower saturation limit在 PID AdvancedUpper saturation limit在 PID AdvancedIgnore sat

6、uration when linearizing在 PIDAdvanced配置抗飽和機(jī)制（當(dāng)你限制塊輸出）° 1Anti-wind up method在 PID Advanced1Back-calculation gain (Kb)在 PID Advanced1Enable signal tracking.Enable tracking mode在 PID Advanced啟用信號(hào)跟蹤Tracking gain (Kt)在 PID AdvancedConfigure data typ es.1P arameter data type在 Data T ype Attributes配置數(shù)

7、據(jù)類(lèi)型。1P roduct out put data type在 Data Type Attributes7Summation out put data type在 Data TypeAttributes1Accumulator data type在 Data Type AttributesiIntegratorout put data type在 Data T ype Attributes9Filter out put data type在 Data Type Attributes1Saturation out put data type在 Data Type AttributesiLock

8、 out put data type setting against changesby the fixed-po int tools在 Data T ype Attributes1Saturate on integer overflow在 Data TypeAttributes在 MainInitial conditions SourceSet integratorand filter initialSet and tune controller gains.設(shè)置和調(diào)整控制器的增益。Prop optional (P)在 MainIntegral (I)在 MainDerivative (D)

9、MainFilter coefficient (N)在 MainSetpo int weight (b)在 MainSetpo int weight (c)MainInteger rounding mode在 Data Type AttributesConfigure block for code generation.配置塊生成代碼。State name 在 State AttributesState name must resolve to Simulink signal在 State Attributes在 Stateobject 在 State AttributesCode gener

10、ation storage classCode generation storage type qualifierAttributesController form選擇控制器的形式。設(shè)置Parallel （默認(rèn)）P，I和D是獨(dú)立運(yùn)作。濾波器的系數(shù) N設(shè)置選擇控制器的比例，積分和微分增益極點(diǎn)位置的微分濾波器。平行的兩個(gè)自由度 PID控制器，在輸入端1接收到一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)和輸入端2接收從測(cè)量系統(tǒng)的輸出的反饋：Y(s!U何R(s)表示參考信號(hào)和Y(s)代表了從測(cè)量系統(tǒng)的輸出的反饋。在這個(gè)模型中，C(s)是一個(gè)單一的自由度控制器，和F(s)作為一個(gè)預(yù)過(guò)濾器上的參考信號(hào)。對(duì)于并行雙自由度PID控制器在連續(xù)

11、的Time-domain的傳遞函數(shù)F ( S)和C( S)是廠(chǎng).3P十+十門(mén)*十凹-(卩十/)川1護(hù)十("3/卄収尸 J(F4DA'r+PA'4/)5 + /N其中，b和C是給定值的Set point weight 參數(shù)。另外，平行parallel的雙自由度PID控制器可以參照下面的框圖:R(s) , Y(s) 饋調(diào)節(jié)對(duì)。RM,and C(s)如前面所討論的。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)中，Q(s)作為參考信號(hào)R(s)的前在連續(xù)的Time-domain，對(duì)于并聯(lián)PID控制器的傳遞函數(shù)Q( S)為：_ (k-HP + k-iyjN s + (A-l>Wj+jVIdeal選擇一個(gè)控制

12、器構(gòu)成的比例增益P作用于所有動(dòng)作的總和。理想的雙自由度PID控制器，在輸入端1接收到一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)和輸入端 2接收從測(cè) 量系統(tǒng)的輸出反饋：©nttp-'同樣地并行控制器形式前面所討論的，理想的雙自由度PID控制器可以作為一個(gè)單自由度控制器C( S)與一個(gè)預(yù)過(guò)濾器 F ()進(jìn)行建模。對(duì)于一個(gè)理想的雙自由度PID控制器在連續(xù)的Time-domain 的傳遞函數(shù) F ( S)和C ( S)為：（b十cDN十（hN十f衛(wèi)十ZVr：As=其中，b和C是Set point weight 參數(shù)。另外，模型為單自由度控制器C(s)與前饋調(diào)節(jié)Q(s)的參考信號(hào)給理想的雙度自由度PID控制器，在連

13、續(xù)時(shí)間：塊對(duì)話(huà)框中顯示當(dāng)前設(shè)置的控制器傳遞函數(shù)。Controller指定的控制器類(lèi)型。設(shè)置PID （默認(rèn)）實(shí)現(xiàn)控制器的比例，積分和微分作用。PI實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制器的比例和積分作用。PD實(shí)現(xiàn)控制器的比例和微分作用。塊對(duì)話(huà)框中顯示當(dāng)前設(shè)置的控制器的傳遞函數(shù)。Time-domain選擇連續(xù)或離散時(shí)間域。塊的外觀改變，以反映您的選擇。設(shè)置Continuous-time （默認(rèn)）Selects the continuous-time repr esentation.Discrete-time選擇的離散時(shí)間表示形式。選擇Discrete-time，您還可以指定:Sample time,這是樣本之間的離散時(shí)間間

14、隔積分方法和導(dǎo)數(shù)的過(guò)濾器使用Integrator method和 Filter method 的菜單。Integrator method（僅適用于當(dāng)您設(shè)定Time-domain 的Discrete-time有關(guān)離散時(shí)間積分方法的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn) Discrete-Time Integrator。）指定的方法來(lái)計(jì)算積分器的輸出。設(shè)置Forward Euler （默認(rèn)）選擇正向矩形（左惻）逼近。m此方法最好是較小的采樣時(shí)間，奈奎斯特限制控制器的帶寬相比要大得多。較大的采樣時(shí)間，在Forward Euler方法可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定，即使離散系統(tǒng)在持續(xù)時(shí)間 是穩(wěn)定的。Backward Euler選擇向后矩

15、形的（右側(cè)）逼近。如果您正在生成代碼，Anti-windu p method的循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致生成的代碼速度較慢。在請(qǐng)參閱 Algebraic Loops使用Simulink編碼器軟件或定點(diǎn)工具箱產(chǎn)品激活后計(jì)算，這種積分的方法可能會(huì)導(dǎo)致在你的控制器的代數(shù)環(huán)。代數(shù)Simulink模型的代數(shù)環(huán)的更多信息，Backward Euler method的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)在連續(xù)時(shí)間的離散穩(wěn)定，使用此方法總是 產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的離散時(shí)間的結(jié)果。Trap ezoidal選擇雙線(xiàn)性逼近。如果您正在生成代碼，使用Simulink編碼器軟件或定點(diǎn)工具箱產(chǎn)品你激活A(yù)nti-windup method的Back-calculati

16、on，這種方法可能會(huì)導(dǎo)致在你的控制器的代數(shù)環(huán)。代數(shù)的循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致生成的代碼速度較慢。Simulink模型的代數(shù)環(huán)的更多信息，請(qǐng)參閱Algebraic Loo psTrap ezoidal方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，使用這種方法在穩(wěn)定的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)離散化總是產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的離散時(shí)間的結(jié)果。所有可用的法，Trap ezoidal方法可以得到最接近的離散系統(tǒng)和相應(yīng)的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)之間的匹配的頻域特性Filter method（僅適用于當(dāng)您設(shè)定Time-domain 的to Discrete-time。）指定的方法使用計(jì)算 導(dǎo)數(shù)過(guò)濾器Discrete-Time Integrator的輸出。對(duì)于離散時(shí)間積分方法的更

17、多信息，請(qǐng)參閱設(shè)置Forward Euler （默認(rèn)）選擇正向矩形（左惻）逼近。此方法最好是小的采樣時(shí)間，奈奎斯特限制控制器的帶寬相比要大得多。較大的采樣時(shí)間，在the Forward Euler method可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定，即使是在持續(xù)時(shí)間里， 離散系統(tǒng)是穩(wěn)定的。Backward Euler選擇向后矩形的（右側(cè)）逼近。如果您正在生成代碼，Anti-windu p method的循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致生成的代碼速度較慢。在請(qǐng)參閱 Algebraic Loops使用Simulink編碼器軟件或定點(diǎn)工具箱產(chǎn)品激活后計(jì)算，這種積分的方法可能會(huì)導(dǎo)致在你的控制器的代數(shù)環(huán)。代數(shù)Simulink模型的代數(shù)環(huán)的更多

18、信息，Backward Euler method的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)在連續(xù)時(shí)間的離散穩(wěn)定，使用此方法總是 產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的離散時(shí)間的結(jié)果。任何過(guò)濾器的參數(shù)值N> 0 ,用這種方法都產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)果。Trap ezoidal選擇雙線(xiàn)性逼近。如果您正在生成代碼，使用Simulink編碼器軟件或定點(diǎn)工具箱產(chǎn)品你激活A(yù)nti-windup method的Back-calculation，這種方法可能會(huì)導(dǎo)致在你的控制器的代數(shù)環(huán)。代數(shù)的循環(huán)可能會(huì)導(dǎo)致生成的代碼速度較慢。Simulink模型的代數(shù)環(huán)的更多信息，請(qǐng)參閱Algebraic Loo psTrap ezoidal的方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，使用這種方法在穩(wěn)定

19、的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)離散化總是產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的離散時(shí)間的結(jié)果。任何過(guò)濾器的參數(shù)值N> 0用這種方法都產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)果。所有可用的過(guò)濾器的方法，梯形的方法產(chǎn)生的離散化的系 統(tǒng)和相應(yīng)的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域的屬性之間最接近匹配。Sam ple time (-1 for inherited)（僅當(dāng)您設(shè)定Time-domain 的Discrete-time。指定的離散采樣之間的時(shí)間間隔。設(shè)置默認(rèn):1默認(rèn)情況下，該塊使用離散采樣時(shí)間為1。要指定一個(gè)不同的采樣時(shí)間，進(jìn)入另一個(gè)離散值,如 0.1。如果指定了一個(gè)值-1，PID控制器模塊（2DOF ）繼承了從上游塊的采樣時(shí)間。不要輸入值 為0，實(shí)現(xiàn)連續(xù)時(shí)間控制器，

20、選擇Time-domain 的Continuous-time .參考 How to Specify the Sample TimeProp ortional (P)指定比例增益P。默認(rèn):1在Proportional （P）的字段，輸入一個(gè)有限的實(shí)數(shù)的值。使用標(biāo)量或矢量的增益值。對(duì)于并行PID的Controller form控制器形式，比例的操作是獨(dú)立與積分和微分作用。對(duì)于一個(gè)理想的PID控制器的形式，比例操作的積分和微分作用。看Controller formPID調(diào)諧器或SISO設(shè)計(jì)工具自動(dòng)調(diào)整控制器的當(dāng)你有仿真控制設(shè)計(jì)的軟件，你可以使用 增益。參考 Designing Comp ensato

21、rsIntegral (I)（可用的的PID和PI）。指定的積分增益I默認(rèn)：1Integ ral （I）字段中輸入一個(gè)有限的，實(shí)數(shù)值。使用標(biāo)量或矢量的增益值。當(dāng)你有仿真控制設(shè)計(jì)的軟件，你可以使用PID調(diào)諧器或SISO設(shè)計(jì)工具自動(dòng)調(diào)整控制器的增益。參考 Designing Comp ensatorsDerivative (D)（可用的PID和PD控制器）。指定微分增益默認(rèn):0Derivative （D）當(dāng)你有仿真控制設(shè)計(jì)的軟件，你可以使用 增益。參考 Designing Comp ensators字段中輸入一個(gè)有限的，實(shí)數(shù)值。使用標(biāo)量或矢量的增益值。PID調(diào)諧器或SISO設(shè)計(jì)工具自動(dòng)調(diào)整控制器的

22、Filte r coefficient (N)指定控制器的濾波器系數(shù)。在Time-domain 的Continuous-time濾波器的極點(diǎn)落在S =-N。離散時(shí)間，取決于它的極點(diǎn)位置的Filter method 選擇（采樣時(shí)間Ts）:Forward EulerBackward EulerTrap ezoidall-AX/2曲二+NTf2默認(rèn):100.在Filter Coefficient (N)字段輸入一個(gè)有限的實(shí)數(shù)的值。使用標(biāo)量或矢量的值。請(qǐng)注意，PIDcontroller (2DOF)模塊不支持 N = INF (理想未濾波的導(dǎo)數(shù))。當(dāng)你有仿真控制設(shè)計(jì)安裝的軟件，你可以使用PID調(diào)諧器或

23、SISO設(shè)計(jì)工具自動(dòng)調(diào)整控制器的增益。看 Designing Compensators.自動(dòng)調(diào)整需要 N> 0 。Setpo int weight (b)指定比例的設(shè)定 b。默認(rèn):1在Set point weight (b)輸入比例的值設(shè)定權(quán)重值。設(shè)置b=0的參考信號(hào)，這可以減少系統(tǒng)中的過(guò)沖響應(yīng)步驟中的給定值的變化消除了比例作用。下圖顯示 Set pointweight (b)在Parallel 和Ideal 的PID控制器作用。請(qǐng)參閱 ControllerformSetpo int weight (c)(可供PID和PD控制器。)指定的導(dǎo)數(shù)加權(quán)值C。在Set point weight

24、(c)字段中輸入的導(dǎo)數(shù)的權(quán)重值。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制器，可實(shí)現(xiàn)有效的干 擾抑制和流暢的給定值跟蹤，沒(méi)有過(guò)多的瞬態(tài)響應(yīng)，C =0。設(shè)置C= 0產(chǎn)生一個(gè)控制器上的測(cè)量系統(tǒng)的參考輸入，但不與微分。在Parallel 和Ideal 的PID控制器的作用?？碈ontrollerform下圖顯示設(shè)定值 Set point weight (c)Proportional DslnFilterInitial conditions Source選擇源的積分器和過(guò)濾器的初始條件。在模擬開(kāi)始或在一個(gè)特定的觸發(fā)事件,Simulink 的使用的初始條件來(lái)初始化的積分器和過(guò)濾器的輸出（見(jiàn) 的初始條件確定的初始?jí)K輸出。Extern

25、al reset ）反過(guò)來(lái)積分器和過(guò)濾器設(shè)置internal （默認(rèn)）指定顯式地使用積分的初始條件和過(guò)濾器的初始條件使用Integ rat orInitialcondition 和 Filter Initial condition參數(shù)external外部指定的積分器和過(guò)濾器的初始條件。塊的額外的輸入端口為每個(gè)初始條件下輸入：10積分器和DO的過(guò)濾器:忖二= 二 二y=T二嚴(yán)=I I _卜也1"ttyto* PI Ulfs Iri：jF口0PlOCorlrolleriCCl=iIntegrator Initial condition(僅當(dāng) Initial conditions Sour

26、ce 是 internal的控制器包括積分。）指定積分的初始值。在模擬開(kāi)始或在指定的觸發(fā)事，Simulink中使用的初始條件來(lái)初始化積分器的輸出（見(jiàn) External reset ）.該積分器的初始狀態(tài)下，連同過(guò)濾器的初始條件下，確定PID Controller （2DOF）塊的最初輸出。默認(rèn)：0Simulink中不允許積分的初始條件是 INF或NaN。Filter Initial condition（僅當(dāng)Initial conditions Source 是internal的控制器包括積分。）指定過(guò)濾器的初始值。在模擬開(kāi)始或在指定的觸發(fā)事件，Simulink使用初始條件來(lái)初始化濾波器的輸出

27、reset）該過(guò)濾器的初始狀態(tài)下，連同積分器的初始條件，將確定 最初輸出。PID Controller(見(jiàn) External(2D0F)塊的默認(rèn)：0Simulink的過(guò)濾器的初始條件不允許INF或NaN。External reset選擇觸發(fā)事件，重置積分器和濾波器輸出的condition 的字段中指定的初始條件。除此以外沒(méi)有任何選項(xiàng)使塊的外部復(fù)位信號(hào)復(fù)位輸入, 如下所示：IntegratorInitialcondition 和Filter Initial是 External或者，如果 Initial conditions SourceGt"詐-刃=y註W r頁(yè)口：詐 棉Lit到|鞏司

28、習(xí)恪八 期-UJ :grntcr 產(chǎn)吐gr） .Coni IO IS (300 F>設(shè)置none （默認(rèn)）不復(fù)位積分器和濾波器輸出的初始條件。rising當(dāng)復(fù)位信號(hào)的輸出上升，復(fù)位falling當(dāng)復(fù)位信號(hào)的輸出下降，復(fù)位either輸出復(fù)位信號(hào)時(shí)，無(wú)論是上升或下降，復(fù)位。level復(fù)位并保持復(fù)位信號(hào)輸出的初始條件，同時(shí)為非零值。注意：要符合汽車(chē)工業(yè)軟件可靠性協(xié)會(huì)（ MISRA ）軟件的標(biāo)準(zhǔn)，你的模型必須使用布爾 信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)外部復(fù)位端口的PID controller （2DOF） 塊。菜單復(fù)位機(jī)制。忽略復(fù)位狀態(tài), 塊復(fù)位。Ignore reset when linearizing強(qiáng)制Si

29、mulink的線(xiàn)性命令忽略任何您所選擇External reset讓您即使該工作點(diǎn)附近線(xiàn)性化模型，使PID Controller （2DOF）設(shè)置廠(chǎng)Off （默認(rèn)）Simulink的線(xiàn)性命令不忽略相應(yīng)的復(fù)位機(jī)制的狀態(tài)。POnSimulink的線(xiàn)性命令忽略相應(yīng)的復(fù)位機(jī)制的狀態(tài)。Enable zero-crossing detection復(fù)位后的連續(xù)時(shí)間模型，在進(jìn)入或離開(kāi)飽和的狀態(tài)，啟用過(guò)零檢測(cè)。過(guò)零檢測(cè)可以精確地定位信號(hào)的不連續(xù)性，而不訴諸過(guò)小的時(shí)間步長(zhǎng)可能會(huì)導(dǎo)致冗長(zhǎng)的模擬時(shí)間。如果您選擇 Limit out put 輸出，或在您的PID Controller （2DOF）模塊激活一個(gè) Exte

30、rnalreset ，激活零交叉檢測(cè)，可以減少你的模擬計(jì)算時(shí)間。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱Zero-CrossingDetection設(shè)置何On （默認(rèn)）使用過(guò)零檢測(cè)在任何下列事件：復(fù)位，進(jìn)入或離開(kāi)一個(gè)上飽和的狀態(tài)，并進(jìn)入或離開(kāi)一個(gè)下飽和狀態(tài)。Off不使用過(guò)零檢測(cè)Limit out put扌旨定 Lower saturation limit和 Upper saturation limit參數(shù)，限制塊輸出的值。激活此選項(xiàng)限制了內(nèi)部模塊的輸出于該塊，避免了在Simulink模型的控制器需要一個(gè)單獨(dú)的Saturation 塊后。它還允許您激活內(nèi)置的抗飽和機(jī)制（見(jiàn) Anti-windup method ）。

31、設(shè)置Off （默認(rèn)）并不限制塊的輸出，這是比例，積分和微分作用的加權(quán)總和。冋On塊輸出限制在 Lower saturation limit和Upper saturation limit之間。允許您選擇抗飽和的方 法。Anti-wind up methodLower saturation limit（僅當(dāng)您選擇Limit Out put。）指定塊輸出的下限。塊的輸出的比例，積分和微分作用的加權(quán)總和低于該值以下，被保持在Lower saturation limit默認(rèn):-infUpper saturation limit（僅當(dāng)您選擇Limit Out put。）指定塊輸出的上限。塊的輸出的比例，積

32、分和微分作用的加權(quán)總和高于該值以上，被保持在Upper saturation默認(rèn)：infAnti-windu p method（僅當(dāng)您選擇Limit Out put選項(xiàng)和控制器包括積分。）選擇抗飽和機(jī)制，輸出積分塊時(shí)，飽和，這發(fā)生在塊組件的總和超過(guò)輸出限制。當(dāng)您選擇Limit out put復(fù)選框和控制器組件的加權(quán)總和超過(guò)指定的輸出限制，塊輸出保持在規(guī)定的限值。然而，積分器的輸出可以繼續(xù)增長(zhǎng)（積分器wind-up ），增加的塊輸出和塊組件的總和之間的差異。如果沒(méi)有一個(gè)機(jī)制，以防止積分結(jié)束，兩種結(jié)果都是可能的：如果輸入信號(hào)的符號(hào)永遠(yuǎn)不會(huì)改變，積分器將繼續(xù)積分，直到它溢出。溢出值是積分器 輸出的數(shù)

33、據(jù)類(lèi)型值的最大值或最小值。如果該符號(hào)的輸入信號(hào)的變化的加權(quán)求和一旦已經(jīng)成長(zhǎng)超出了輸出限制，它可能需要很 長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行履行的積分器和返回塊內(nèi)的加權(quán)求和飽和極限。在這兩種情況下，控制器的性能會(huì)受到影響。為了沒(méi)有抗飽和機(jī)制的影響，這可能是必要的失諧的控制器（例如，通過(guò)減少了控制器的增益），導(dǎo)致在一個(gè)緩慢的控制器。激活抗飽和機(jī)制，可以提高控制器的性能。設(shè)置none （默認(rèn)）不使用抗飽和機(jī)制。此設(shè)置可導(dǎo)致功能塊的內(nèi)部信號(hào)，即使是出現(xiàn)無(wú)界的輸出范圍內(nèi)的飽和極限。這可能會(huì)導(dǎo)致在緩慢復(fù)蘇或從飽和意外溢出。back-calculation釋放塊輸出飽和的積分，使用積分增益反饋環(huán)路:您也可以指定 Back-ca

34、lculation coefficient （Kb）.的值。cla mp ing停止塊組件的總和超過(guò)輸出限制和積分器的輸出和塊輸入具有相同的符號(hào)時(shí)的積分。塊組件的總和，超過(guò)的輸出極限和積分器的輸出和塊輸入的積分有相反的符號(hào)時(shí)。塊的積分器部分是：實(shí)現(xiàn)了必要的邏輯，以確定是否繼續(xù)積分。Back-calculation gain (Kb)（只有當(dāng) Anti-windu p method的增益系數(shù)。的 back-calculation是有效的。）指定的抗飽和的反饋環(huán)路Anti-windu p method 數(shù)Kb。的 back-calculation釋放的積分塊飽和度， 使用一個(gè)反饋回路增益系默認(rèn):1

35、Ignore saturation when linearizing強(qiáng)制Simuli nk的線(xiàn)性命令忽略PID Cont roller （2DOF）塊的輸出限制。忽略輸出的限制，讓您即使該工作點(diǎn)的附近線(xiàn)性化模型，使PID Controlle r （2DOF）塊超過(guò)輸出限制。設(shè)置廠(chǎng)Off （默認(rèn)）Simulink的線(xiàn)性命令不要忽略對(duì)應(yīng)的飽和狀態(tài)。POnSimulink的線(xiàn)性命令忽略對(duì)應(yīng)的飽和狀態(tài)。Enable tracking mode（可與積分的任何控制器）啟動(dòng)信號(hào)的跟蹤，它可以讓輸出的PID控制器（2DOF ）阻止后續(xù)跟蹤信號(hào)。當(dāng)你選擇Enable tracking mode，提供的跟蹤信號(hào)

36、塊在 TR端口變得活躍.Kt。您當(dāng)信號(hào)跟蹤是活動(dòng)的，跟蹤信號(hào)之間的差和塊的輸出被反饋到積分器輸入端的增益 也可以指定 Tracking coefficient （Kt）.的值參考 Enable tracking mode 在 PID Controller設(shè)置廠(chǎng)Off （默認(rèn)）禁用信號(hào)跟蹤和刪除塊的 TR輸入。疋On啟用信號(hào)跟蹤和激活TR的輸入。Tracking gain (Kt)(僅當(dāng)您選擇 Enable tracking mode）。指定Kt，這是信號(hào)的跟蹤反饋環(huán)路的增益。默認(rèn):1P arameter data type選擇P, I , D, N, Kb ,和Kt的增益參數(shù)和設(shè)定值的權(quán)重參數(shù)

37、的b和c.的數(shù)據(jù)類(lèi)型參考 Data Types Supported by Simulink設(shè)置Inherit: Inherit via internal rule（默認(rèn)）Simuli nk軟件選擇的組合輸出定標(biāo)和數(shù)據(jù)類(lèi)型，需要的最小內(nèi)存量。此內(nèi)存要求可容納所計(jì) 算的輸出范圍內(nèi)，并保持為模型指定的目標(biāo)硬件實(shí)現(xiàn)的塊和字大小的輸出精度。如果在Hardware Implementation參數(shù)"窗格中 Device type參數(shù)設(shè)置為 ASIC/FPGA. Simulink 軟件選擇輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型不考慮硬件的限制。否則，Simuli nk軟件選擇能夠滿(mǎn)足范圍和精度的限制最小的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如，如

38、果該塊由INT16和ASIC/ FPGA被指定為目標(biāo)的類(lèi)型的增益相乘類(lèi)型int8的輸入，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型是sfix24。如果未指定（假設(shè) 32位）（通用32位微處理Int32。器）是指定的目標(biāo)硬件，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型為Inherit: Inherit via back prop agation使用的驅(qū)動(dòng)塊的數(shù)據(jù)類(lèi)型。Inherit: Same as input使用輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。double singleint8 uint8 int16 uint16 int32 uint32 fixdt(1,16)fixdt(1,16,0)fixdt(1,16,2A0,0)<data type exp res

39、sion>一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)象的名稱(chēng)。例如,Simuli nk.NumericT ype 。Pr oduct out put data type選擇產(chǎn)品的輸出增益參數(shù)P, I, D, N, Kb ,Kt及設(shè)定值加權(quán)參數(shù) b和c的數(shù)據(jù)類(lèi)型。參考 Data Types Supported by Simulink設(shè)置Inherit: Inherit via internal rule（默認(rèn)）Simuli nk軟件選擇的組合輸出定標(biāo)和數(shù)據(jù)類(lèi)型，需要的最小內(nèi)存量。此內(nèi)存要求可容納所計(jì) 算的輸出范圍內(nèi)，并保持為模型指定的目標(biāo)硬件實(shí)現(xiàn)的塊和字大小的輸出精度。如果在Hardware Implementati

40、on參數(shù)"窗格中 Device type參數(shù)設(shè)置為 ASIC/FPGA. Simulink 軟件選擇輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型不考慮硬件的限制。否則，Simuli nk軟件選擇能夠滿(mǎn)足范圍和精度的限制最小的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如，如果該塊由INT16和ASIC/ FPGA被指定為目標(biāo)的類(lèi)型的增益相乘類(lèi)型int8的輸入，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型是sfix24。如果未指定（假設(shè) 32位）（通用32位微處理Int32。器)是指定的目標(biāo)硬件，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型為Inherit: Inherit via back prop agation使用的驅(qū)動(dòng)塊的數(shù)據(jù)類(lèi)型。Inherit: Same as input使用輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。do

41、uble singleint8uint8 int16 uint16 int32 uint32 fixdt(1,16) fixdt(1,16,0)fixdt(1,16,2A0,0)<data type exp ression>一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)象的名稱(chēng)。例如,Simuli nk.NumericT ype 。Sum1 , Sum2 , Sum3 , Sum D , Sum I1 , SumI2 ,和Summation out put data type選擇的數(shù)據(jù)的總和輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型Sum ,SumI3 ，這是內(nèi)部計(jì)算塊內(nèi)的數(shù)額。仿真計(jì)算這些數(shù)額，用鼠標(biāo)右鍵單擊在你的模型的thePID Con

42、troller (2DOF) 模塊，并選擇 Look Under MaskSum是比例，導(dǎo)數(shù)，和積分的信號(hào)的加權(quán)和。Sum1是加權(quán)的參考輸入，由 b和測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)之間的差。Sum2是由參考輸入C加權(quán)和測(cè)量的系統(tǒng)響應(yīng)的之間的差異。Sum3是未加權(quán)的參考輸入和測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)之間的差異。SumD是在微分濾波器的反饋環(huán)路的總和。Suml1out put和SumI2是塊的輸入信號(hào)的總和(加權(quán)的積分增益和 Anti-windup method的 back-calculationI). SumI1計(jì)算只當(dāng)是激活的.LimitSumI2是加權(quán)總和之間的區(qū)別Sum和限制塊輸出的的 back-calculati

43、on是激活的SumI2計(jì)算只當(dāng) Limit out putAnti-wind up methodSumI3是輸出塊和塊的跟蹤輸入處的信號(hào)之間的差異。SumI3 i計(jì)算只當(dāng)你選擇Enabletracking mode參考 Data Types Supported by Simulink設(shè)置Inherit: Inherit via internal rule（默認(rèn)）Simuli nk軟件選擇的組合輸出定標(biāo)和數(shù)據(jù)類(lèi)型，需要的最小內(nèi)存量。此內(nèi)存要求可容納所計(jì) 算的輸出范圍內(nèi)，并保持為模型指定的目標(biāo)硬件實(shí)現(xiàn)的塊和字大小的輸出精度。如果在Hardware Implementation參數(shù)"窗格中

44、 Device type 參數(shù)設(shè)置為 ASIC/FPGA. Simulink 軟件選擇輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型不考慮硬件的限制。否則， Simuli nk軟件選擇能夠滿(mǎn)足范圍和精度的限 制最小的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如，如果該塊由INT16和ASIC/ FPGA被指定為目標(biāo)的類(lèi)型的增益相乘類(lèi)型int8的輸入，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型是sfix24。如果未指定（假設(shè) 32位）（通用32位微處理Int32。器）是指定的目標(biāo)硬件，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型為Inherit: Same as first input使用首先輸入的信號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。double singleint8 uint8 int16 uint16 int32 uint32 fix

45、dt(1,16)fixdt(1,16,0)fixdt(1,16,2A0,0)<data type exp ression一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)象的名稱(chēng)。例如,Simuli nk.NumericT ypeAccumulator data type指定累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型。設(shè)置默認(rèn)：Inherit: Inherit via internal ruleInherit: Inherit via internal rule使用內(nèi)部規(guī)則來(lái)確定累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型。Inherit: Same as first input使用第一個(gè)輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。double累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是double .single累加器的數(shù)

46、據(jù)類(lèi)型是8累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是uint8累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是int16累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是uint16累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是int32累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是uint32累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是fixdt（1,16,0）累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是fixdt（1,16,20,0）累加器的數(shù)據(jù)類(lèi)型是<data type exp ression>一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)象的名稱(chēng)。例如,int8uint8int16uint16int32uint32fixed pointfixed pointfixdt(1,16,0)fixdt(1,16,20,0)Simuli nk.NumericT ype命令行信息參考 B

47、lock-Specific Parameters參考在 Simulink User's Guide參考 Using the Data Type AssistantIntegrator out put data type選擇積分器輸出的數(shù)據(jù)類(lèi)型。參考 Data Types Supported by Simulink（默認(rèn)）Hardware Impl ementation件選擇輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型不考慮硬件的限制。否則, 制最小的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如，如果該塊由 乘類(lèi)型int8的輸入，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型是 器）是指定的目標(biāo)硬件，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型為Inherit: Same as input使用輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型d

48、ouble設(shè)置Inherit: Inherit via internal ruleSimuli nk軟件選擇的組合輸出定標(biāo)和數(shù)據(jù)類(lèi)型，需要的最小內(nèi)存量。此內(nèi)存要求可容納所計(jì)算的輸出范圍內(nèi)，并保持為模型指定的目標(biāo)硬件實(shí)現(xiàn)的塊和字大小的輸出精度。如果在參數(shù)“窗格中 Device type 參數(shù)設(shè)置為 ASIC/FPGA. Simulink軟Simuli nk軟件選擇能夠滿(mǎn)足范圍和精度的限INT16和ASIC/ FPGA被指定為目標(biāo)的類(lèi)型的增益相sfix24。如果未指定（假設(shè)32位）（通用32位微處理Int32。singleint8uint8int16uint16int32uint32fixdt(1

49、,16)fixdt(1,16,0)fixdt(1,16,20,0)<data type exp ression>一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)象的名稱(chēng)。例如,Simuli nk.NumericT ypeFilter out put data type選擇濾波器的輸出的數(shù)據(jù)類(lèi)型參考 Data Types Supported by Simulink設(shè)置（默認(rèn)）Simuli nk軟件選擇的組合輸出定標(biāo)和數(shù)據(jù)類(lèi)型，需要的最小內(nèi)存量。此內(nèi)存要求可容納所計(jì) 算的輸出范圍內(nèi)，并保持為模型指定的目標(biāo)硬件實(shí)現(xiàn)的塊和字大小的輸出精度。Hardware Impl ementation參數(shù)"窗格中件選擇輸出數(shù)據(jù)

50、類(lèi)型不考慮硬件的限制。否則， 制最小的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如，如果該塊由 乘類(lèi)型int8的輸入，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型是 器）是指定的目標(biāo)硬件，輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型為Inherit: Same as input使用輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型Inherit: Inherit via internal rule如果在Device type 參數(shù)設(shè)置為 ASIC/FPGA. Simulink 軟Simuli nk軟件選擇能夠滿(mǎn)足范圍和精度的限INT16和ASIC/ FPGA被指定為目標(biāo)的類(lèi)型的增益相sfix24。如果未指定（假設(shè) 32位）（通用32位微處理Int32。doublesingleint8uint8int16uint16i

51、nt32uint32fixdt(1,16)fixdt(1,16,0) fixdt(1,16,2A0,0)<data type exp ression>一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)象的名稱(chēng)。例如，Simuli nk.NumericT ypeSaturation out put data type選擇飽和輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型。參考 Data Types Supported by Simulink設(shè)置Inherit: Same as input（默認(rèn)）使用輸入信號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型double single int8 uint8 int16 uint16 int32 uint32 fixdt(1,16)fixdt(1

52、,16,0) fixdt(1,16,2A0,0)<data type exp ression>Simuli nk.NumericT ype一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)象的名稱(chēng)。例如,Mode選擇類(lèi)別到指定的數(shù)據(jù)。設(shè)置默認(rèn)：InheritInherit（默認(rèn)）繼承規(guī)則的數(shù)據(jù)類(lèi)型。選擇Inherit，第二個(gè)菜單/文本框的右側(cè)。選擇以下選項(xiàng)之一:Inherit via internal ruleInherit via back prop agationSame as first inputSame as accumulatorBuilt in內(nèi)置的數(shù)據(jù)類(lèi)型。選擇Built in在第二個(gè)菜單/文本框的右側(cè)。選擇以下選項(xiàng)之一:double （