PDF《PID 控制》

采用自整定二自由度 PID 控制等. 经过改进后的 PID 控制能够满足大量一般工程控 制的需求 ,因而在工程中得到了广泛的应用.但对于 时变性和非线性较严重的控制对象 ,固定参数的 PID 控制器仍难得到满意的控制效果.于是人们将参数自 调整技术引入到 PID 控制中 , 形成了自适应 PID 控制[17 ,18] .自适应 PID 控制器可分为两大类 ,一类基于 被控过程参数辨识 ,称为参数自适应 PID 控制器.其 参数的估计依赖于被控过程微分方程数学模型的精 度 ,它只是对现代控制理论中自适应控制理论的沿袭 , 同样存在可实现性较差的问题.另一类基于被控过程 的某些特征参数的识别 ,称为非参数自适应 PID 控制 器.这类自适应控制器的可实现性较好 ,特别是把人 工智能技术引入 PID 控制器后 ,所构成的智能自适应 PID 控制器 ,在理论研究和实践应用中均取得了较大 的发展 ,是一种在理论上有着丰富研究内容 ,在复杂系 统控制中有着广阔应用前景的控制器.

2 智能 PID 控制 近年来 ,国内外对智能 PID 控制的应用研究十分 活跃.智能 PID 控制器的基本结构可分为上下两层. 上层利用智能技术 ,估计控制系统所处的状态 ,并对下 层PID 控制器的参数做出相应的调整;

下层的 PID 控 制器对被控对象进行动态控制.由于智能 PID 控制器 不需要确切知道系统精确的微分方程数学模型 ,具有 良好的可实现性和鲁棒性 ,因而具有广泛的应用前景. 下面详细介绍智能 PID 的发展概况. 根据智能技术的类别可将当前的智能 PID 控制分 为3类:基于专家系统的智能 PID 控制器 ;

基于模糊逻 辑的智能 PID 控制器和基于神经网络的智能 PID 控制 器.不同智能技术的整合往往可以构成更好的智能 PID 控制器. 2.

1 基于专家系统的智能 PID 控制器 专家控制的实质是基于受控对象和控制规律的各 种专家知识 ,并通过人工智能技术利用这些知识 ,使得 被控对象尽可能的优化和实用化.对于工业上许多复 杂的问题 ,在多数情况下 ,常常难以做出准确的描述和

2 《自动化仪表》 第25 卷第

4 期2004 年4月PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION, Vol.

25 , No.

4 ,Apr. ,

2004 严格的分析.而专家系统对上述问题就可以做出较好 的预测 ,并找出解决问题的适当方法 ,除此之外 ,专家 系统还可以处理带有某些误差或不完善的一类数据. 基于专家系统的 PID 控制器的设计思路是根据专 家知识和试验总结 ,选出反映系统特性的特征参数;

具 有不同特征参数的系统动态需要不同的控制量来调 节 ,据此将系........