三通管接头
该演示基于simulink®中的PID控制器模块来研究抗饱和功能。PID控制器模块有两个内置的抗饱和方法:反演法和钳位法，此外，一个跟踪模型来处理更复杂的情况。 被控设备是一阶饱和时滞对象。苟仲武
首先，打开打开如下模型：
图1对具有输入饱和对象的PID控制仿真模型
在MATLAB中终端，命令窗口输入：sldemo_antiwindup，打开这个模型。利用PIDSimulink
® Control Design™调谐器，在不考虑饱和情况下调谐PID控制器。具有时滞一阶过程的被控对象如下所示：ei矽钢片
对象输入饱和限制在[-10 10]，这饱和限制由饱和模块实现。在simulink PID控制器模块有两个内置的抗饱和方法，对于饱和输入对象，PID控制器模块可以给这两种方法设置有效的参数。
1.1无抗饱和作用下的控制特性m2卡
首先，在PID控制器模块中不考虑饱和模型时，研究关于闭环系统饱和效应。图1仿真模型的仿真结果如下：
图2 在无抗饱和下红线代表设定值r(t)与蓝线代表无抗饱和输出值y(t) 图3 在无抗饱和下蓝线代表PID控制器输出u(t)和红线代表饱和模块输出Sat(u)
当系统在输入饱和的情况下，可以从图2和3发现两个突出问题：
1）当设定值为10时，PID控制信号在大约24s时达到稳定状态，并且这个信号超出了饱和模块设定的范围。控制器工作在非线性区域，因此，增加控制信号对系统输出无影响，这是所谓的清盘。注意，该饱和模块的直流增益是一致的，因此，没有理由担心控制器的输出稳态值超过饱和模块设定范围。
机器人焊接
2）当设定值为5时，在PID控制器输出回到饱和模块钳制的范围内，有相当大的延迟。
设计考虑饱和效应的PID控制器，改善它的性能，使它大部分时间工作在线性区域，并且可以从非线性区域快速恢复到线性区域。
1.2 基于反演法搭建抗饱和模型
硝酸钙溶液当控制器运行到设定的饱和限制，并且进入非线性区域。反演抗饱和法就会启用一个执行PID控制器内部积分的反馈回路。为了启用抗饱和，进入PID模块对话框的PID Advanced t
ab；选择限制输出；输入饱和限制。然后，从抗饱和法列单中选择反演法，并且设置反演法增益Kb。这个增益的倒数是抗饱和环的时间常数。在这个演示中，反演法的增益值取为1。更多关于如何选择该增益值，见参考文献[1]。
