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mg4355娱乐电子游戏深入带您了解如何简单增强PID控制器
编辑:https://www.abdeli.net 来源:mg4355线路检测 发布时间:2018-11-27
    古老的PID控制器无疑是工业过程控制中使用最广泛的算法。其简单性,可靠性和熟悉性使其成为整个工业化世界中闭环控制的主要内容。许多控制工程师将此工具应用于需要闭环控制的每个过程或系统。
    尽管这种默认状态是反馈控制的“首选”解决方案,但它并不总是正确的选择。有些过程根本不适合mg4355娱乐电子游戏PID控制器控制器,并且将此工具强制拟合到错误的条件集中可能会产生远非理想的结果。PID控制器是为线性一阶响应系统开发的,当系统表现出非线性或高于一阶的响应时,应用PID控制器可能是令人沮丧的经历。
简单增强mg4355娱乐电子游戏PID控制器
    这种长期存在的限制已经产生了一些有用的PID控制器变化,这些变化属于被称为高级监管控制的自动化类别。此类别中的一些简单技术可以通过外部补偿或前馈的应用来解决许多不兼容问题。虽然在技术上被定义为高级,但这些方法实现起来并不是很困难,并且由现有功能或现成的附加组件支撑。这篇由两部分组成的系列文章的第一篇博文将重点先容非线性行为。
 
远东2.jpg
 
mg4355娱乐电子游戏PID控制器算法假设某些条件
线性一阶响应
    如果您阅读了许多关于mg4355娱乐电子游戏PID控制器调整的文章,您将快速检测到关于目标系统的开环瞬态响应的未声明的假设。时间常数,死区时间和系统增益是响应的重要方面,几乎总是通过具有以下形式的阶跃响应的一阶系统的示例来描述:
    阶跃响应方程其中A =步幅,k =系统增益,τ=时间常数,t =经过时间
    这种简单的衰减相关功能非常普遍,并且在包含单个储能元件的系统中显示 - 如放电电容器或容器中流体的冷却。然而,并非所有系统都是如此简单,并且还存在许多高阶或复杂系统增益的复杂系统。PID控制器算法不容易处理非线性和非一阶系统,并且调整其中一个系统充其量也是挑战。
及时准确的PV测量
    有效mg4355娱乐电子游戏PID控制器应用的另一个基本要求是正确测量受控制的过程变量(PV)。PV的噪声或延迟测量也会对调谐过程造成严重破坏。
直接控制
    另一个假设条件是系统实际上是由算法控制的。这似乎是一个明显的要求,但在现实生活中仍然经常被忽视。通过调节阀门来控制温度的系统工作正常,直到阀门被操作员超越。当操作员对系统对设定值变化的响应变得不耐烦时,或者相反,想要减慢或保持该响应时,通常会发生这种情况。当PID控制器具有实质的积分分量时,这种情况可能导致控制扰乱,需要大量的恢复时间。
可以使用线性补偿器来解决非线性响应
非线性致动器
    一些正常的系统可能表现出非线性,因为最终控制元件本质上是非线性的。一个这样的例子是阀门装饰的选择不当。另一个原因可能是应用了错误类型的阀门 - 例如使用蝶阀或球阀进行流量控制。
非线性系统
    某些系统本质上是非线性的,因为驱动系统的能量不是恒定的。这种情况的一个例子是控制来自排水箱的流量的其他线性阀。随着油箱中的液位变化,变化的压头相应地影响系统增益。
外部补偿器
    非线性系统可以通过使用补偿器“线性化”。在上述任何一种情况下,可以计算可变流量特性或根据经验测量。得到的阀门位置与流量的矩阵可以反转并用作补偿函数,以重新建立系统的线性响应。
通过使用现成的组件甚至可以实现这种反向查找方法。一个这样的组件是来自mg4355娱乐电子游戏的对象库的捆扎表功能。虽然专门用于将油箱的油位转换为相应的油位,但该指令对于这种更通用的应用也很有用。
    如上所述的简单增强可以扩展已经普遍存在的PID控制器的有效范围。即使该算法假设线性一阶响应,也可以使用补偿器来寻址非线性系统。在必须解决更复杂的效果的情况下,可以将其他技术与大多数标准PID控制器功能的前馈能力相结合,以实现高度功能的结果。

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