參數(shù)自整定PID控制算法應(yīng)用研究.pdf

1、PID調(diào)節(jié)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、不依賴于被控對(duì)象的精確模型、魯棒性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。PID控制作為一種經(jīng)典的控制方法，幾乎遍及了整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，是實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程正常運(yùn)行的基本保證；控制器的性能直接關(guān)系到生產(chǎn)過(guò)程的平穩(wěn)高效運(yùn)行以及產(chǎn)品的最終質(zhì)量，因此對(duì)PID控制器設(shè)計(jì)和參數(shù)整定問(wèn)題的研究不但具有理論價(jià)值更具有很大的實(shí)踐意義。 但在實(shí)際應(yīng)用中PID控制器參數(shù)大多是依賴控制工程師所積累的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)經(jīng)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)整定的，因而往往很難達(dá)到令

2、人滿意的程度。在日本、加拿大和英國(guó)對(duì)工業(yè)實(shí)踐最近進(jìn)行的調(diào)查顯示，實(shí)際狀況是超過(guò)90％的控制回路是PID類型的，其中30％的控制器是在手動(dòng)模式下操作的，并且有20％的回路使用的是現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)整定，僅有很小比例的控制回路工作在良好整定的條件下。尤其對(duì)于時(shí)變或非線性系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)過(guò)程或負(fù)載變化使系統(tǒng)模型發(fā)生改變時(shí)，PID控制器參數(shù)往往不能及時(shí)被調(diào)整。 針對(duì)這些問(wèn)題，本文作了如下的工作。首先對(duì)PID控制器的參數(shù)自整定方法、基本原理、發(fā)展歷史

3、、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的綜述。利用MATLAB/SIMULINK仿真軟件對(duì)幾種典型的自整定控制方法在一般工業(yè)對(duì)象上的應(yīng)用進(jìn)行大量的仿真研究，重點(diǎn)針對(duì)ISTE最優(yōu)設(shè)定方法和基于繼電反饋控制的自整定方法以及其應(yīng)用的可行性進(jìn)行了相關(guān)的研究，分析了現(xiàn)有各種控制方法的利弊，并針對(duì)它們各自的優(yōu)、缺點(diǎn)，提出了一種基于繼電控制的系統(tǒng)辨識(shí)方法，并在Matlab上仿真驗(yàn)證。并采用這種算法，完成了系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出一種實(shí)用的溫度控制