PID-Regler mit MATLAB und Simulink

Entwurf und Implementierung von PID-Reglern

PID-Regler sind praktisch allgegenwärtig. Obwohl recht einfach in der Theorie, können sich der Entwurf und die Implementierung von PID-Reglern in der Praxis aber durchaus schwierig und zeitraubend gestalten.

Die Entwicklung eines PID-Reglers erfolgt dabei nach folgenden Schritten:

  • Auswahl eines geeigneten PID-Algorithmus (P, PI oder PID)
  • Einstellung und Optimierung der Regler-Verstärkungsfaktoren
  • Simulation des PID-Reglers gegen ein Streckenmodell
  • Implementierung des PID-Reglers auf einem Zielsystem

MATLAB und darauf aufbauende Erweiterungsprodukte vereinfachen diese Entwicklungsaufgaben erheblich. Sie bieten dazu die folgenden Optionen an:

  • Konfiguration des PID-Algorithmus (P, PI oder PID), der Regler-Struktur (parallel oder standard), des Anti-Wind-Up-Mechanismus, sowie der Begrenzung des Regler-Ausgangs im PID Controller-Block
  • Automatische Abstimmung der Regler-Verstärkungsfaktoren und nachfolgende interaktive Feinjustage des Entwurfs
  • Optimierung mehrerer Regler im Batch-Modus
  • Ausführung von Closed-Loop-Simulationen durch Anbindung eines Streckenmodells an den PID Controller-Block
  • Automatische Generierung von spezifischem C-Code für verschiedene Zielprozessoren
  • Automatische Generierung von Strukturiertem Text nach IEC 61131 für den Einsatz auf einer SPS
  • Automatische Normierung der Verstärkungsfaktoren für die Implementierung von Reglern auf Prozessoren mit Festkomma-Arithmetik


Software-Referenz

Siehe auch: Regelungssysteme, Systementwurf und -simulation, Physikalische Modellierung, Linearisierung, PID-Reglern, Software für den Regelungsentwurf, Bode-Diagramm, Wurzelortskurve, Videos zu PID-Reglern