Matlab_Simulink:規範モデルに基づくPIDゲイン調整_極配置制御(無料公開)

実現したいこと

  • 規範モデル G_{ref}(s)を用いてPIDゲインを最適化
  •  y(t) y_{ref}(t)に追従するようにPIDゲインを算出
  • 極配置制御を利用
  • 制御対象が一次遅れ系であれば,微分ゲイン K_Dが不要な理由まとめ

上記のppt素材は下記を参照(I-PD制御系の閉ループ伝達関数導出含む):

ppt素材:PID制御系関連(無料公開) - 某国立大学教員の本気ブログ

Matlabのバージョン

Matlab2021a
※ダウンロード形式として過去のバージョンも用意

必要なtoolbox

ダウンロードURL

【ダウンロードリンク】

規範モデル_極配置 - Google ドライブ

※ご利用中のMatlabバージョンのフォルダをダウンロードしてください。
 例:2021aバージョンであれば,上記リンクの「2021a」を選択
※上記プログラムの利用で生じたトラブルは一切の責任を負いかねます

フォルダ構成

上記ダウンロードし展開。
(下記のようなフォルダ構成になっていることを確認)

実行方法

「Main_PolePlacement_RefModel_2ndOrderSystem.m」を実行

まとめ・考察

制御対象:一次遅れ系,制御系:I-P制御系であれば,上式を満足するPIゲインであれば完全に目標軌道 y_{ref}(t)に追従する制御結果が得られる。このとき, K_Dゲインは不要であることに注意されたい。(I-PD制御系に関する記事は下記の過去記事を参照されたい)

なお,上記はシステムパラメータが既知の場合について極配置制御を適用した。実際の現場ではシステムパラメータが既知ではなく,得られた実験データからシステムパラメータを推定する必要がある。次の記事では,その推定方法について記事をまとめる。

併せて確認推奨の過去記事