位置式PID的matlab封装

位置式PID控制是一种常见的反馈控制策略，它将PID控制器的输出调整为期望的位置误差。在MATLAB中，可以使用内置的`pid`函数创建一个PID控制器，并结合`feedback`和`connect`函数将其应用到系统模型上。以下是一个简单的封装示例：

function pid_controller = create_position_pid(PID gains)
    % PID gains通常包含比例（P）、积分（I）和微分（D）系数
    Kp = PID gains.P;
    Ki = PID gains.I;
    Kd = PID gains.D;

    % 创建PID控制器对象
    controller = pid(Kp, Ki, Kd);
    
    % 如果需要，设置积分饱和限制（防止积分发散）
    if isfield(PID gains, 'integratorLimit')
        controller.Integrator.Limit = PID gains.integratorLimit;
    end

    % 返回PID控制器
    pid_controller = controller;
end

% 使用例子
gains = struct('P', 1, 'I', 0.1, 'D', 0.01); % 设置PID参数
controller = create_position_pid(gains);

% 假设有一个连续系统的状态空间模型 (A,B,C,D)
sys = ss(A, B, C, D);
closed_loop_sys = feedback(controller * sys, 1); % 将PID控制器连接到系统

% 开始控制循环
% ...

在这个封装中，用户传递一个包含PID增益的结构体给`create_position_pid`函数，然后该函数返回一个预配置好的PID控制器。接着，这个控制器会应用到系统的开环传递函数上，形成闭环控制系统。