Pg = sdpvar(1); % 表达式5 dPg_dt = derivative(Pg, t); % 表达式6,这段程序啥意思
时间: 2023-08-06 16:02:02 浏览: 131
这段程序是用 MATLAB 的 YALMIP 工具箱来定义一个变量 Pg 和一个关于时间 t 的表达式 dPg_dt,并且计算 dPg_dt 对 t 的导数。其中,sdpvar(1) 表示定义一个标量的变量 Pg,而 derivative(Pg, t) 表示计算变量 Pg 对时间 t 的导数。这段程序的作用可能是为了建立一个关于时间的动态模型,并且计算该模型在不同时间点的导数值。
相关问题
% 设定目标温度 target_temp = 50; % 设定PID控制器参数 kp = 1.2; ki = 0.5; kd = 0.1; % 设定模糊控制器参数 temp_range = [0 100]; temp_error_range = [-10 10]; rulebase = [... -1, -1, -1, -1, 0, 1, 2, 3, 4;... -1, -1, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5;... -1, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6;... -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7;... 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8;... 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9;... 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10;... 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10;... 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10, 10]; % 初始化 temp = 25; integral_error = 0; derivative_error = 0; % 循环控制温度 for i = 1:1000 % 计算误差 error = target_temp - temp; % 计算模糊控制量 fuzzy_control = evalfis(error, createfis('mamdani', 2, 'min', 'max', 'centroid', rulebase, temp_range, temp_error_range)); % 计算PID控制量 proportional_error = error; integral_error = integral_error + error; derivative_error = error - last_error; pid_control = kp*proportional_error + ki*integral_error + kd*derivative_error; % 计算总控制量 control = fuzzy_control + pid_control; % 更新温度 temp = temp + control; % 打印结果 fprintf('Iteration %d: Temperature = %f\n', i, temp); % 更新上一次误差 last_error = error; end
这段代码实现了一个简单的温度控制器,包含了PID控制和模糊控制两个部分。具体实现如下:
首先,定义了目标温度 `target_temp` 和PID控制器的三个参数 `kp`,`ki`,`kd`。
接着,定义了模糊控制器的参数,包括温度范围 `temp_range`,温度误差范围 `temp_error_range`,以及规则库 `rulebase`。规则库中包含了针对不同的温度误差所对应的模糊控制输出值,这些输出值将用于计算总控制量。
然后,初始化了当前温度 `temp`,积分误差 `integral_error` 和微分误差 `derivative_error`。
在循环中,首先计算当前的误差 `error`,然后分别计算模糊控制量和PID控制量。模糊控制量通过 `evalfis` 函数计算得到,而PID控制量则根据公式 `pid_control = kp*proportional_error + ki*integral_error + kd*derivative_error` 计算。最后,将两部分控制量相加,得到总控制量 `control`。将总控制量加到当前温度中,即可得到新的温度值。
循环中还打印了每次迭代的温度值。
需要注意的是,这段代码中的模糊控制器使用的是 Mamdani 型模糊控制器,并且采用的是最小值合成和最大值聚合,以及重心法求解。同时,模糊控制器的输出值是离散的,共有9个取值,分别对应于规则库中的9个输出。
帮我解释以下代码 PID: _kp = _ki = _kd = _integrator = _imax = 0 _last_error = _last_derivative = _last_t = 0 _RC = 1/(2 * pi * 20) def init(self, p=0, i=0, d=0, imax=0): self._kp = float(p) self._ki = float(i) self._kd = float(d) self._imax = abs(imax) self._last_derivative = float('nan') def get_pid(self, 错误,缩放器): tnow = millis() dt = tnow - self._last_t 输出 = 0 如果 self._last_t == 0 或 dt > 1000: dt = 0 self.reset_I() self._last_t = tnow delta_time = float(dt) / float(1000) 输出 += error * self._kp 如果 abs(self._kd) > 0 和 dt > 0: 如果 isnan(self._last_derivative): 导数 = 0 self._last_derivative = 0 否则: 导数 =(误差 - self._last_error) / delta_time导数 = self._last_derivative + \ ((delta_time / (self._RC + delta_time)) * \ (导数 - self._last_derivative)) self._last_error = 误差 self._last_derivative = 导数输出 += self._kd * 导数输出 *= 缩放器 如果 abs(self._ki) > 0 且 DT > 0: self._integrator += (误差 * self._ki) * 缩放器 * delta_time 如果self._integrator < -self._imax: self._integrator = -self._imax ELIF self._integrator > self._imax: self._integrator = self._imax 输出 += self._integrator 返回输出 def reset_I(自身): self._integrator = 0 self._last_derivative = float('nan')
这段代码实现了一个PID控制器,其中的变量含义如下:
- _kp, _ki, _kd:分别是比例、积分、微分系数,用于调整PID控制器的响应特性;
- _integrator:积分器,用于积累误差,并作为积分项的输出;
- _imax:积分项输出的限幅值,防止积分器饱和;
- _last_error:记录上一次的误差,用于计算微分项;
- _last_derivative:记录上一次的误差变化率,用于计算微分项;
- _last_t:记录上一次调用PID控制器的时间,用于计算时间间隔;
- _RC:低通滤波器的时间常数,用于平滑微分项的输出。
该控制器的初始化函数 init() 设置了比例、积分、微分系数以及积分项输出的限幅值,其中积分项的输出限幅值取绝对值后作为最大值,可以避免积分项过大导致控制器不稳定。
PID控制器的主要函数是 get_pid(),它接收一个误差值和一个缩放因子,返回一个控制输出。该函数首先计算时间间隔 dt,如果时间间隔过大则重置积分器,然后根据比例、积分、微分系数计算出控制输出。其中,微分项使用了一阶低通滤波器平滑输出,以避免噪声对控制器的影响。
最后,reset_I()函数用于重置积分器和微分项,以便在重新开始控制时避免积分器过度积累误差。
阅读全文