PID控制技术的调研报告

PID控制技术的调研报告

问:传统pid控制器的不足是什么
  1. 答:PID控制的最大优点就是控制机理完全独立于对象的,只用控制目标与被控对象实际行为之间误差来产生消除此误差的控制策略,这也是PID控制技术禅敏的精髓。于此,它才能控制工程实践中得到广泛有效的应用。而随着科技的进步和对控制品质要求的提高,经典PID控制技术的缺陷越来越凸蚂巧现出来。PID的缺陷,概括起来就是信号处理太简单、未能充分发挥其优点,具体说来,有四个方面:(1)产生误差的方式不太合理控制目标v在过程中可以“跳变”,但是被控对象输出Y的变化都有惯性,不可能跳变,要求让缓变的变量y来跟踪能够跳变的变量v,初始误差很大,易引起超调,很不合理。(2)误差的微分信号的产生没有太好的办法由于微分器物理不可实现,只能近似实现,常用的近似微分器的形式为(3)误差积分反馈的引入有很多负作用在PID控制中,误差积分反馈的作用是消除静差,提高系统响应的准确性,但同时误差积分反馈的引入,使闭环变得迟钝,容易产生振荡,易产生由积分饱和引起的控制量饱和。(4)不一定是最好的组合方式PID控制器贺物枝给出的控制量是误差的现在、过去、将来三者的线性组合。大量工程实践表明,线性组合不一定是最好的组合方式,能否在非线性领域找到更合适的组合方式是值得探索的。对于PID存在的这些缺陷,相应的解决办法是:(1)安排合适的“过渡过程”;(2)合理提取“微分——“跟踪微分器;(3)探讨“扰动估计办法一“扩张状态观测器;(4)探讨合适的组合方法一“非线性组合”。
问:PID控制的介绍
  1. 答:当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性。反馈理论的要素包括三个部分:测量、比较和执行。拦旦测量关键的是被稿橡控变量的实际值,与期望值相比较,用这个偏差来纠正系统的响应,执行调节控制。在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。PID控制器(比例-积分-微分控制器)是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件,由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制的基础是比例控制;积分控制可消除稳态误差,但可能增加超调;微分控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。这个理论和应用的关键是,做出正确的测量和比较后,如何才能更好地纠正系统。PID(比例(proportion)、积分(integral)、导数(derivative))控制器作为最早实用化的控制器已有近百年历史,现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂,使用中不需精确的系统键衡旁模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。
问:智能PID控制的原理及简介
  1. 答:智能PID控制就是将智能控制(intelligent control)与传统的PID控制相结合,是自适应的,它的设计思想是利用专家系统(Expert System)、模糊控制(fuzzy control)和神经网络(work)技术,将人工智能以非线性控制方式引入到控制器中猜穗,使系统在任何运行状态下均能得到比传统PID控制更好的控制性能。具有不依赖系统精确数学模型和控制器参数在线自动调整等特点,对系统参数变化具有较好的适应性。 模糊PID控制是利用当前的控制偏差和偏差,结合被控过程动态特性的变化,以及针对具体过睁散程的实际经验,根据一定的控制要求或目标函数,通过模糊规则推理,对PID控制器的三个参数进行在线调整。智能PID控制主要有模糊PID控制器、专家PID控制器和基于神经网络的PID控制器等。 专家系统是一种能在某个特定领域内﹐以人类专家水平解决该领域中专门任务的计算器系统﹐其内部具有某个领域中大量专家水平的知识与经验﹐能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来解决该领域的问题。专家PID控制采用规则PID控制形式,通过对系统误差和系统输出的识别,以了解被控悉兆氏对象过程动态特性的变化,在线调整PID三个参数,直到过程的响应曲线为某种最佳响应曲线。它是一种基于启发式规则推理的自适应技术,其目的就是为了应付过程中出现的不确定性。 神经网络系统亦称为人工神经网络﹐就是将人工神经元按某种方式联结组成的网络﹐用于模拟人脑神经元活动的过程﹐实现对信息的加工﹑处理﹑存储等。神经网络有前向网络(前馈网络)﹑反馈网络等网络结构形式。与模糊PID控制和专家PID控制不同,基于神经网络的PID控制不是用神经网络来整定PID的参数,而是用神经网络直接作为控制器,通过训练神经网络的权系数间接地调整PID参数。
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