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02月22日 2020

位式調節原理與PID調節原理

發(fā)布者:虹潤集團

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,人工調節勞動(dòng)強度大,工作單調,易生差錯,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品質(zhì)量不易保證。人工調節不能遠離生產(chǎn)設備,因而很難確保安全。此外,現代化生產(chǎn)工藝流程變化速度快、精度要求高,由于人的生理條件所限不能達到控制要求。為此,人們通過(guò)實(shí)踐,研究設計并制造出各種各樣的儀器、儀表、調節設備、控制裝置等來(lái)替代人在調節中的作用,這樣就從人工調節發(fā)展到自動(dòng)調節。

      工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的調節對象范圍很廣,有冶金、化工、石油、電站這四大基礎工業(yè)中的調節對象,另外還有輕工、軍工、機械、實(shí)驗設備等的調節對象。被調量X(或稱(chēng)對象的輸出量、被調節參數、被控制參數等)包括的范圍更廣,有四大類(lèi):熱工量(溫度T、壓力P、壓差ΔP、流量G、物位H等),成分量(氣體成分A,如含氧O2%、含二氧化碳CO2%等;溶液濃度C,如硫酸H2SO4濃度、氫離子濃度PH值等;物質(zhì)性質(zhì),如濕度,比重,粘度,密度等),電工量(電壓U、電流I、電功率N、電頻率F等)和機械量(重量、厚度,轉速等)。

一、位式調節原理淺釋

 

      (一)二位式調節又稱(chēng)通斷式控制,是將測量值與設定值相比較之差值經(jīng)放大處理后,對調節對象作開(kāi)或關(guān)控制的調節。當測量值低于設定值時(shí),儀表輸出“通”的信號,負載因獲得全部能源而升溫;當測量值高于設定值時(shí),儀表輸出“斷”的信號,負載因失去全部能源而降溫;須指出由傳感器-儀表-執行器(閥門(mén)或接觸器)-負載(電爐)-傳感器各部分組成的閉環(huán)系統在信號的傳遞、處理和調節中都不可避免地存在滯后,故儀表作出調節輸出后,需要一定的時(shí)間才能把調節結果再通過(guò)傳感器反饋至儀表,在此段滯后時(shí)間內,調節對象的溫度仍呈慣性上升或慣性下降,儀表此時(shí)處于“失控”階段。能源全部接通和全部關(guān)斷二種狀態(tài)的交替出現,必然使被控參數有周期性的起伏,形成在設定值上下的震蕩,震蕩的幅度由儀表的回差(又稱(chēng)開(kāi)關(guān)差)和感溫元件的響應時(shí)間、加熱器的熱阻等系統其他部分的特性所決定。這在二位式調節中無(wú)法避免。但在空調、農業(yè)培植等允許溫度有一定范圍波動(dòng)的場(chǎng)合,可避免執行器的頻繁動(dòng)作,反有利于系統的運行。

      儀表的回差越小,被控值的波動(dòng)范圍越小,但調節輸出的動(dòng)作越頻繁,執行器的壽命縮短。儀表的回差越大,情況則反之,一般把回差值設置在儀表全量程的0.2%-0.5%左右比較合適。

根據上述原理,二位式調節可靠性高而成本低,應用場(chǎng)合十分廣泛。

      (二)三位式調節是為了克服二位式調節容易產(chǎn)生的升溫速度與溫度對沖量(超調)之間的矛盾而發(fā)展的一種調節方式。以電爐加熱為例。三位式調節可以用兩個(gè)繼電器的觸點(diǎn)組成“升溫加熱”、“恒溫調節”及“停止加熱”三種輸出狀態(tài)。

具體實(shí)現方法為采用輔助加熱器A和主加熱器B兩組加熱器,當測量值低于下限設定值時(shí),上、下限繼電器均吸合,系統進(jìn)入“升溫加熱”狀態(tài),此時(shí)A、B二組加熱器同時(shí)加熱,因此升溫速度較快。

當測量值到達下限設定值,但尚低于上限設定值時(shí),下限繼電器釋放,斷開(kāi)輔助加熱器A的能源供給,升溫速率隨之下降,系統進(jìn)入“恒溫加熱”狀態(tài)。

       當測量值到達上限設定時(shí),下限繼電器仍保持斷開(kāi)狀態(tài),上限繼電器開(kāi)始釋放,斷開(kāi)主加熱器B能源供給。此時(shí)由于主輔加熱器均失去能源供給,故溫度逐漸下降,直至降到上限設定回差的下限時(shí),上限繼電器又吸合,接通主加熱器B的能源供給,溫度又逐漸上升,周而復始。由此可見(jiàn)三位式調節比兩位式調節升溫的速度快,進(jìn)入恒溫調節狀態(tài)后溫度的波動(dòng)小,精度高。

一般情況下,輔助加熱器A的加熱能量為總加熱能量的30%-50%,具體視系統及工況而定。

對不便設置二組加熱器的對象,可以用下限繼電器控制串入負載的電感器或二極管的辦法實(shí)現三位式調節,成本降低,且加熱器壽命延長(cháng),效果更好。

       三位式調節的儀表還可以由下限繼電器承擔加熱調節,而把上限繼電器作超溫時(shí)的冷卻輸出或報警輸出,且報警值可由用戶(hù)隨意設置,但報警的方式是上限繼電器常閉觸點(diǎn)重新閉合,與正規的報警動(dòng)作相反,對此須注意。

三位式調節還可用于回差可調的寬中間帶調節方式,其回差約等于上限設定值與下限設定值之差值,在制冷控制系統中應用較多。

 

(三)連續比例調節

      比例的符號為P,凡比例式調節的儀表,均應有一合適(如5%)的比例帶。比例帶的含義是使儀表的輸出從最大改變到最小時(shí),所需輸入信號的變化量占儀表全量程的百分比。比例帶設置得越小,相等的輸入信號變化量可使輸出有更大的改變,反之亦然。

比例帶的作用是使儀表的調節輸出與設定偏差之間有一段逆向的、幾近線(xiàn)性特性的調節區域,在比例帶內,輸入信號的連續增加將使儀表的調節輸出成比例地連續下降,直至輸入增加到比例帶的上限值時(shí),儀表的輸出降低至零。連續調節儀表的輸出方式一般可分為可控硅移相觸發(fā)方式和可逆電機驅動(dòng)電感式調節器方式。

(四)時(shí)間比例調節

      與上述連續比例式調節相比,時(shí)間比例式調節的差別在于其對負載的調節是用脈寬調制方式,以改變單位時(shí)間(即周期)內平均加熱功率的方式來(lái)實(shí)現的。如果一個(gè)1000瓦的電爐在30秒鐘周期內通電15秒鐘,斷電15秒鐘,那么在這個(gè)周期內,電爐實(shí)際得到的加熱功率為50%,即500瓦。以此類(lèi)推,就可以用簡(jiǎn)單的繼電器觸點(diǎn)通與斷之間的時(shí)間比值,即用改變“接通”與“關(guān)斷”二者占空比的辦法,模擬輸出具有相當分辨率的連續量。由于多數情況下被控對象有較大的熱容量,幾十秒鐘的通斷周期不會(huì )表現在被控對象的溫度速變上,因此有很寬的應用范圍。時(shí)間比例調節故又稱(chēng)作斷續式比例調節。

 

      時(shí)間比例調節的基本原理:當實(shí)際溫度進(jìn)入儀表的下比例帶時(shí),繼電器即開(kāi)始周期性地釋放、吸合,靠改變吸與放的時(shí)間之比值來(lái)改變加熱負載上的平均加熱功率,從而改變溫度的目的。吸放的時(shí)間同設定值與測量值的偏差成正比,即偏差越大,單位時(shí)間(即吸放周期T)內吸合時(shí)間越長(cháng),反之越短;當偏差為零時(shí),吸放為等周期,而出現負偏差時(shí),吸合時(shí)間比釋放時(shí)間短,直至測量值到達比例帶上限,繼電器不再吸合,負載上無(wú)輸出。

      繼電器吸合時(shí)間T1和釋放時(shí)間T2之和為時(shí)間比例的周期。而吸合時(shí)間T1與周期T之比為時(shí)間比值。

與位式調節相比,時(shí)間比例式調節對負載的調節是用由偏差決定,連續改變輸出量的大小這一方式去實(shí)現的,因此調節結果的波動(dòng)較小。在有擾動(dòng)時(shí),被控對象能很快趨向平穩。在比例帶值合適的情況下,不會(huì )產(chǎn)生持續的振蕩現象。

 

      比例調節的靜差:比例或時(shí)間比例調節在系統穩定時(shí),其實(shí)際溫度值與設置溫度值之間有時(shí)會(huì )有一個(gè)偏差,即調節的結果值與設置的目標值之間有一差值,專(zhuān)業(yè)上稱(chēng)之為“靜差”,靜差一般為數攝氏度,可正可負。靜差的大小和方向取決于全輸出時(shí)加熱功率的高低、環(huán)境溫度或電網(wǎng)電壓的改變和比例帶的大小等各種原因。

 

二、PID

      比例、積分、微分控制(簡(jiǎn)稱(chēng)PID控制)是過(guò)程控制中應用最廣泛的一種控制規律。1868年麥克斯韋發(fā)表了“論調速器”闡述了控制理論基礎。1936年,在此基礎上,ASTRON發(fā)表了著(zhù)名的“PID”調節理論。最優(yōu)控制理論可以證明,PID控制能滿(mǎn)足相當多工業(yè)對象的控制要求。所以,它至今仍然是一種最基本的控制方式。

一個(gè)典型的PID單回路控制系統,C是被控參數,RC的給定值。

1.調節器的特性

      調節器的調節規律或稱(chēng)調節器的特性。第一種稱(chēng)為比例調節規律,第二種稱(chēng)為積分調節規律,第三種稱(chēng)為微分調節規律。此外就是比例加積分,比例加微分以及比例加積分加微分調節規律。這些調節規律的微積分方程式、在階躍(即訊號一下子)輸入下的輸出時(shí)間特性以及傳遞函數等。

      PID算式有兩種基本類(lèi)型—完全微分型(即理想微分型)與不完全微分型(即實(shí)際微分型),根據所采用的計算機的不同輸出部件,兩種類(lèi)型的算式又各有三種不同的型式,即位置型算式,增量型算式和速度型算式。

1)位置型算式

      智能PID調節器經(jīng)PID運算,其輸出信號值與調節閥門(mén)的開(kāi)度一一對應。

2)增量型算式

      智能PID調節器經(jīng)PID運算,指明執行機構所需的相對改變量。計算機的輸出增量為前后兩次采樣所計算的位置值之差。

  (3)速度型算式

     速度型算式是指智能PID調節器的輸出信號值與調節閥門(mén)開(kāi)度的變化率一一對應,如指明直流伺服電機的轉動(dòng)速度。

(一)完全微分型算式與不完全微分型算式

     一臺智能PID調節器中,要實(shí)現所描述的運算是相當困難的,這主要是完全微分項難以制作,因此,在實(shí)際控制系統中,采用的微分項往往都是不完全型的。

     另一方面,在智能PID調節器中,CPU對每條回路輸出的時(shí)間是短暫的,而驅動(dòng)步進(jìn)電機走步則需要一定的時(shí)間。這樣,如果經(jīng)過(guò)計算得到一個(gè)輸出值較大,在智能PID調節器輸出的短暫時(shí)間內,步進(jìn)電機將完成不了這種走步的要求,從而不能實(shí)現原來(lái)的控制要求。也就是說(shuō),由于輸出通道的限制,在被控變量變化較大、并且微分作用Td較大時(shí),雖然計算得了較大的,但是控制作用并沒(méi)有較大的變化,從而把微分作用限制住了。這說(shuō)明,從控制要求的角度來(lái)說(shuō),希望把過(guò)大的微分作用能逐步、平滑地輸出,這樣,能使微分作用真正起作用,從而達到改善控制質(zhì)量的要求。這就提出了如何實(shí)現不完全微分的問(wèn)題。智能PID調節器的完全微分型式

 

(二)兩類(lèi)算式的比較和幾點(diǎn)看法

       (1)從上面介紹可以看出,完全微分型算式比較簡(jiǎn)單。

       (2)完全微分型算式調節性能不好,因為完全微分型算式的微分作用在調節過(guò)程中受到抑制,不利于按偏差的趨勢進(jìn)行調節(數學(xué)上可以嚴格地予以證明,這里從略),這個(gè)缺點(diǎn)是相當嚴重的,許多智能PID調節器調節品質(zhì)不如常規模擬系統,原因便在于此。而采用不完全微分型算式,便可以避免此缺點(diǎn),從而大大地改善調節品質(zhì)。

       (3)完全微分型算式與不完全微分型算式的常數,均需事先離線(xiàn)算好,一般智能PID調節器配有相應的子程序,以實(shí)現這些常數的離線(xiàn)計算。

       (4)這些算式中,增量型算式是最基本的。鑒于國內目前所采用的    對過(guò)程變量PV值進(jìn)行“微分先行”的運算,這種方式對輸出的擾動(dòng)較小。也有采用比例運算僅對PV進(jìn)行的“比例先行”方式,這種方式對偏差的響應速度較快。而它們都屬于增量型保持器,所以智能PID調節器算式以增量型為基礎是有實(shí)際意義的。

      (5)增量型算式轉化成其它型算式是相當容易的。

      (6)采用完全微分型算式,計算值容易超出界限,引起溢出停機。這是由于算式在計算第一周期時(shí)微分效果相當強的緣故。因此,如采用完全微分型算式,則簡(jiǎn)易算式應附加輸出增量限幅部分,否則系統難于正常工作。

      (7)綜上所述,雖然完全微分型算式比較簡(jiǎn)單,但從滿(mǎn)足調節品質(zhì)指標方面來(lái)看,不完全微分型算式具有更多的優(yōu)點(diǎn)。從國外的發(fā)展趨勢以及據外國專(zhuān)家來(lái)華進(jìn)行技術(shù)交流的資料介紹,智能PID調節器越來(lái)越傾向于采用不完全微分型算式,并作成許多種偽硬件功能塊(每個(gè)功能塊可完成一個(gè)控制算式,目前已形成60余種)。因此,在智能PID調節器中,我們建議以采用不完全微分型算式為宜。

(三)編制控制算式子程序框圖的幾點(diǎn)說(shuō)明

      (1)抗積分飽和與限幅

      眾所周知,積分的作用可以消除控制系統的殘余偏差。但它也有一個(gè)付作用,即在偏差沒(méi)有消除以前,它會(huì )使計算輸出值一直向兩個(gè)極端位置變化,使輸出信號超出正常信號的運行范圍,進(jìn)入深飽和區。一旦偏差小時(shí),輸出從深飽和區退出需要相當長(cháng)的時(shí)間,這會(huì )惡化調節品質(zhì)。另外,輸出趨于兩個(gè)極端,也容易使執行機構頻繁動(dòng)作振蕩磨損。為避免由于積分飽和現象或其它因素(如過(guò)強的微分作用)引起輸出超過(guò)執行機構的信號范圍,經(jīng)常用閥位反饋的方法,在被控參數讀入的同時(shí),把閥位信號也采樣讀入。這樣,計算機就可以知道,閥門(mén)尚有多少余量可以調節。但對非線(xiàn)性調節閥要作適當校正。

      (2)防止積分極限環(huán)的產(chǎn)生

      智能PID調節器控制具有較高的控制精度,只要系統的偏差大于其精度范圍,智能PID調節器就要不斷進(jìn)行控制,改變執行機構的位置。為防止控制過(guò)程產(chǎn)生極限環(huán),對智能PID調節器輸出增加一個(gè)判斷條件,如果是預先制定一個(gè)相當小的常數,即所謂不靈敏區,則智能PID調節器不輸出。

      (3PID參數的選?。喝绻x用的PID參數不合適,PID調節的結果很可能比二位式調節的結果還差,例如產(chǎn)生幅度很大的連續振蕩,產(chǎn)生長(cháng)期不能消除的靜差,或者是在系統受擾動(dòng)后不能盡快復原等等,因此,根據被控對象的工藝過(guò)程選取合適的PID參數,是用好智能PID調節器儀表的關(guān)鍵點(diǎn)。

      (4PID參數人工整定方法:PID參數的設置情況直接影響系統的調節結果。人工整定PID參數,最簡(jiǎn)單實(shí)用的辦法是使用“鄰界比例度法”來(lái)確定PID參數。具體方法是:將系統接成閉環(huán),關(guān)掉I、D(即將參數積分時(shí)間I和微分時(shí)間D均設置為0),多次調節比例帶P值的大小,使系統剛剛產(chǎn)生振蕩,記錄此時(shí)的比例帶參數(XP1)及振蕩周期時(shí)間(T),則正確的PID參數可以從表中計算出來(lái)(以恒溫調節系統為例說(shuō)明)。

      根據比例帶XP1和振蕩周期T,查表后計算出合適的比例帶、積分時(shí)間、微分時(shí)間三個(gè)參數的具體數值,再按儀表的設置步驟鍵入PID參數并稍作微調即可。

      概括地說(shuō),比例帶P設置的數值越大,系統越不會(huì )發(fā)生振蕩,靜差也越大;積分時(shí)間I設置的數值越大,積分的作用越不明顯,消除靜差所需的時(shí)間也越長(cháng),系統越不會(huì )發(fā)生振蕩;微分時(shí)間D設置的數值越小,對比例帶和積分的作用越小,系統越不會(huì )發(fā)生振蕩,但系統的響應速度也變得遲鈍。積分的作用是使系統趨向穩定,而微分的作用是抑制超調,但會(huì )使系統趨向不穩定,微分與積分配合得當,就可獲得盡快而穩定的調節過(guò)程。

      一般建議:初次運行先以?xún)x表出廠(chǎng)時(shí)已設置的PID參數為基礎,如發(fā)現系統一直在設定值上下產(chǎn)生非衰減性的振蕩,可逐次把比例帶P或積分時(shí)間I的數值增大三分之一左右,直至穩定。反之如發(fā)現系統的靜差消除過(guò)慢,可減小比例帶P的數值或積分時(shí)間I的數值,直至穩定。如發(fā)現系統抗擾動(dòng)的能力不夠,可適當增強微分的作用,即適當加大微分時(shí)間。

在一些工況固定的場(chǎng)合,只選用儀表的比例P和積分I功能,而把微分D功能關(guān)掉(設置為0),反能取得理想的調節效果。

      (5)自整定控制的基本原理

比例-積分-微分控制器或叫“PID回路”事實(shí)上作為工業(yè)反饋控制方面的標準方法已經(jīng)超過(guò)95年了,但是使用它們并不簡(jiǎn)單。為了使PID回路工作到最佳狀態(tài),它們必須在一開(kāi)始就進(jìn)行整定以適應每種應用場(chǎng)合。

       “自動(dòng)整定”控制器可以通過(guò)自動(dòng)地響應請求以生成合適的整定參數來(lái)完成整定。當控制功能失效時(shí),操作人員只需要按動(dòng)“自整定”這個(gè)按鈕并觀(guān)察控制器的整定功能對過(guò)程進(jìn)行操作,直到有足夠多的符合過(guò)程自身特性的輸入/輸出數據。大多數自動(dòng)整定技術(shù)就是簡(jiǎn)單地模仿一位有經(jīng)驗的控制工程師在第一次將回路連線(xiàn)時(shí)所做的事情。

  1. 自整定方法

      自整定方法有好多種,如利用微處理器生成M序列偽隨機信號測取對象脈沖反應函數;用最小2乘法在線(xiàn)遞推識別;用優(yōu)選法在線(xiàn)修改*K p、*T i、*T d等。但前兩種方法占機容量較多,而一般微處理器運算速度較低,內存也有限;后一種方法要在好幾個(gè)過(guò)渡過(guò)程結束后才能完成,不甚及時(shí)。

      根據筆者以前工作中嘗試過(guò)的溫度控制對象自整定方法介紹如下。

      (1)開(kāi)關(guān)階躍響應PID參數自整定

      這是一種開(kāi)環(huán)整定方法,即利用系統廣義過(guò)程的階躍響應特性曲線(xiàn)對調節器參數進(jìn)行整定。具體做法是:先使系統處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)。在執行單元輸入端施加一個(gè)階躍信號,這個(gè)階躍信號的幅度以不影響系統的安全運行限制。記錄下過(guò)程量的變化值。根據這個(gè)階躍響應曲線(xiàn)將廣義被控過(guò)程的傳遞函數近似表示如下:

      對于有自衡能力的廣義過(guò)程(因為控制對象為加熱爐),傳遞函數可寫(xiě)為:

                                                         

       我們通過(guò)大量試驗,可以得到,P=Td×最大斜率×輸入幅度/滿(mǎn)量程×100%   Ti=0.4×Td    TD=0.4/Td

      自整定調試試驗結束時(shí),儀表即自動(dòng)切換到PID控制。

      以上經(jīng)驗數值可能還需要在實(shí)際過(guò)程中進(jìn)行修正。

     (2)繼電振蕩PID參數自整定方法

      1984年,K.J.Astrom提出了在繼電反饋下觀(guān)測被控過(guò)程的極限環(huán)振蕩自整定方法。在自整定調節期間,繼電控制使被控過(guò)程產(chǎn)生極限環(huán)振蕩,由振蕩曲線(xiàn)可以得到動(dòng)態(tài)過(guò)程數學(xué)模型的特征參數Tu和Ku,再利用Z-N整定公式計算PID參數。調節過(guò)程結束后,系統切換到PID控制。該方法大量節省了技術(shù)人員的工作量和調試時(shí)間,并且比手動(dòng)操作有效和可靠,被許多實(shí)用的工業(yè)控制器所采用。

      實(shí)用的基于繼電振蕩的PID參數自整定算法的控制過(guò)程曲線(xiàn),該自整定過(guò)程至少需要滿(mǎn)量程階躍峰值時(shí)間加近兩個(gè)振蕩周期,相比基于開(kāi)環(huán)階躍響應的PID參數自整定算法整定時(shí)間大大延長(cháng)。并且被控過(guò)程將長(cháng)時(shí)間處于等幅振蕩狀態(tài),這對于許多被控過(guò)程和執行器是不允許的。一旦反饋控制功能啟動(dòng)后,整定功能就可以給出一套P、I和D的整定參數并得到理想的閉環(huán)回路行為。因為整定和控制功能是同時(shí)進(jìn)行操作的??刂破鞅仨毘掷m地保持過(guò)程變量在規定范圍內,因此它必須試著(zhù)了解過(guò)程變量是如何對控制量進(jìn)行反作用的。

      不幸的是,這些功能都是相互對立的。保持過(guò)程變量穩定就會(huì )削弱對于過(guò)程行為有用的整定功能,反之,模擬整個(gè)過(guò)程可以了解對控制量如何反應會(huì )減弱控制功能。

      而幸運的是,總有幾次當控制量和過(guò)程變量無(wú)論如何波動(dòng)的時(shí)候,閉環(huán)回路運行的依然正常,而且大多數的自整定器被設計成可以利用該情況。

A、B:依據不同溫度控制對象決定的系數

      注:John ZieglerNathaniel Nichols發(fā)明了著(zhù)名的回路整定技術(shù)使得PID算法在所有應用在工業(yè)領(lǐng)域內的反饋控制策略中是最常用的。Ziegler-Nichols整定技術(shù)是1942年第一次發(fā)表出來(lái),直到現在還被廣泛地應用著(zhù)。

      經(jīng)過(guò)許多年的發(fā)展,Zigeler-Nichols方法已經(jīng)發(fā)展成為一種參數設定中,處于經(jīng)驗和計算法之間的中間方法。這種方法可以為控制器確定非常精確的參數,在此之后也可以進(jìn)行微調。

      Ziegler-Nichols方法分為兩步:

      構建閉環(huán)控制回路,確定穩定極限。

      根據公式計算控制器參數。

      整定原則

      自整定過(guò)程結束時(shí),PID參數由自整定算法計算得出。計算PID參數的公式基于增益和過(guò)程滯后時(shí)間與響應時(shí)間的比例??紤]到魯棒性,算法必須在不失穩定性的條件下支持增益與時(shí)間常數變化。

     (6)調節系統的品質(zhì)指標

     1.目前描述自動(dòng)調節系統的具體品質(zhì)指標是在承受階躍形式擾動(dòng)后被調量過(guò)渡過(guò)程的一些參數和形態(tài)。這些參數有以下幾項:

    (1)無(wú)差度或穩態(tài)誤差ε;

    (2)超調量σ%,定值調節系統:和隨動(dòng)調節系統;

     圖1(a)  定值調節系統在階躍擾動(dòng)作用下被調量的波動(dòng)過(guò)程

 

 

    圖1(b)  隨動(dòng)調節系統在階躍擾動(dòng)作用下被調量的波動(dòng)過(guò)程

 

    (3)調節時(shí)間Tp;

    (4)振蕩數X;

    (5)衰減度或衰減率;

     (6)誤差平方積分值

     如果系統的上述項品質(zhì)指標都不超過(guò)預先規定的限值,那末系統就具有所需的品質(zhì),或者說(shuō)滿(mǎn)足給定的品質(zhì)要求。

    2.作為系統品質(zhì)要求的過(guò)渡過(guò)程的典型形態(tài)有以下幾種:

    (1)超調20%過(guò)程(σ%=20%);

   (2)4:1衰減過(guò)程()

   (3)10:1衰減過(guò)程

   (4)調節時(shí)間最短過(guò)程(Tp最?。?;

   (5)平方積分值最小過(guò)程(F最?。?;

   (6)無(wú)超調過(guò)程(σ%=0)。

                  三.近代發(fā)展的幾種先進(jìn)智能預測控制

   (a)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )PID控制

    (b)遺傳法PID控制

    (c)模糊PID控制

    (d)專(zhuān)家控制

    (e)免疫反饋機理控制

    (f)網(wǎng)絡(luò )化控制

    (g)模糊控制

    隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,還會(huì )出現新的,更先進(jìn)的整定方法。

 

 

                                          戈    劍

     

                                       2019.1.15整理

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