在Simulink中通过第二个变量限制PID控制器的输出

Question

我有一个问题，我需要限制PID控制器的输出，所以它需要“监控”两个值。

我有一个摆动系统，比如一个摆角度为phi的摆锤。我想用其他系统减少这种摆动，这是一个陀螺仪。减小与陀螺仪的进动角度（α）的RATE成比例，因此phi_reduced = phi-A * alpha_dot，A是一些比例增益。

在理想情况下，我们将监视phi和零的差异作为误差，并使用PID控制器来确定控制陀螺仪角度的扭矩。这一切都如下图所示实现，并且像魅力一样，但现在有一个限制因素：最大进动（陀螺仪）角度限制在150度......目前，没有限制，这个最大的陀螺仪角度就像1500度，所以这是一个问题。

所以我必须限制控制陀螺仪的扭矩，不超过这个限制。如果不创建两个彼此“争斗”的PID控制器（一个增加，一个减少），我怎么能这样做呢？

见图片以澄清

Answer 1

确定您的最大扭矩应该是什么，以获得所需的最大角度，并在PID控制器的输出上添加饱和度块，并使用先前计算的最大扭矩值进行参数化。

Answer 2

对于限制的简单实现，saturation块（如am304s answer中所示）是正常的。但你应该知道你做了什么。饱和PID控制器可能会导致integral wind-up被考虑（无需深入研究模型，是否真的会发生）。

要进行保存，请使用PID控制器块的饱和度选项，并根据需要添加anti-wind-up method。