自整定PID控制的理論、軟件及應(yīng)用研究.pdf

1、論文主要研究了基于繼電反饋的辨識(shí)方法和基于魯棒性能指標(biāo)的PID控制器整定方法,同時(shí)將兩種方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái),給出了適用于不同過程對(duì)象的PID控制器自整定方法.下面簡(jiǎn)要介紹論文的主要工作和貢獻(xiàn).1.提出了適用于自衡過程的幾種改進(jìn)型PI/PID控制器自整定方法.首先,給出了一種具有抗負(fù)載擾動(dòng)能力的改進(jìn)型繼電反饋方法.在標(biāo)準(zhǔn)繼電反饋實(shí)驗(yàn)中,一旦出現(xiàn)幅值較大的負(fù)載擾動(dòng),過程輸出不會(huì)產(chǎn)生振蕩.在改進(jìn)型繼電反饋實(shí)驗(yàn)中,無(wú)論出現(xiàn)多大幅值的負(fù)載擾動(dòng),過

2、程輸出依然能夠產(chǎn)生振蕩,因而可以克服標(biāo)準(zhǔn)繼電反饋方法存在的缺陷.接著,根據(jù)一種最優(yōu)PI控制器的整定方法,提出了一種基于改進(jìn)型繼電反饋的辨識(shí)方法,將二者相結(jié)合起來(lái)構(gòu)成了一種自整定PI控制器.2. 提出了幾種積分過程和不穩(wěn)定過程的PID控制器自整定方法針對(duì)積分過程和不穩(wěn)定過程給出了簡(jiǎn)單、實(shí)用的PID控制器自整定方法.PID自整定方法首先需要辨識(shí)出對(duì)象的低階加純滯后模型,然后根據(jù)模型基于魯棒性能指標(biāo)設(shè)計(jì)PID控制器.積分過程的模型是通過矩形脈

3、沖響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)繼電反饋實(shí)驗(yàn)辨識(shí)出來(lái)的,不穩(wěn)定過程的模型是通過偏置繼電反饋實(shí)驗(yàn)辨識(shí)出來(lái)的.3. 提出了基于魯棒性能指標(biāo)的大滯后過程PI控制器整定方法 針對(duì)較難控制的大滯后過程,提出了一種簡(jiǎn)單的PI控制器整定方法.首先引入偏置繼電反饋辨識(shí)出一個(gè)一階加純滯后模型, 然后基于魯棒性能指標(biāo)設(shè)計(jì)PI控制器.PI控制器對(duì)于大滯后過程具有較好的控制效果.4. 結(jié)合十五863項(xiàng)目"復(fù)雜工業(yè)過程的先進(jìn)控制技術(shù)與軟件" 中"PID參數(shù)自整定的應(yīng)用研究"子項(xiàng)的研

4、究基礎(chǔ)上,開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于ADAM5510的PID參數(shù)自整定系統(tǒng),將改進(jìn)的PID參數(shù)自整定方法應(yīng)用到PID控制器中,使PID控制器參數(shù)的整定更加快速、有效.目前,已經(jīng)將成果進(jìn)行了軟件產(chǎn)品的申報(bào),已獲軟件產(chǎn)品登記證書,證書號(hào):滬DGY-2002-0262.5. 工業(yè)以太網(wǎng)是一種新興的基于網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng),基于TCP/IP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只有一種通訊協(xié)議,可以滿足控制系統(tǒng)各個(gè)層次的要求,可以便捷地訪問遠(yuǎn)程系統(tǒng)或與Int

5、ernet連接,從而能夠?qū)崿F(xiàn)辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接.PID控制在工業(yè)過程控制中廣泛應(yīng)用,它的參數(shù)自整定技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)備受歡迎.將PID自整定技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,建立了基于工業(yè)以太網(wǎng)的PID參數(shù)自整定系統(tǒng),并且實(shí)現(xiàn)了論文中提出的幾種積分過程PID控制器自整定方法.6. 將論文中提及的PID控制器自整定方法在實(shí)際工業(yè)過程中進(jìn)行應(yīng)用.在自行開發(fā)的生物發(fā)酵罐自動(dòng)控制系統(tǒng)中,將PID自整定技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制中,并給出了實(shí)際