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)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、不依賴于被控對象的精確模型、魯棒性較強(qiáng)等優(yōu)點。PID控制作為一種經(jīng)典的控制方法，幾乎遍及了整個工業(yè)自動化領(lǐng)域，是實際工業(yè)生產(chǎn)過程正常運行的基本保證；控制器的性能直接關(guān)系到生產(chǎn)過程的平穩(wěn)高效運行以及產(chǎn)品的最終質(zhì)量，因此對PID控制器設(shè)計和參數(shù)整定問題的研究不但具有理論價值更具有很大的實踐意義。 但在實際應(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)場調(diào)節(jié)經(jīng)驗來實現(xiàn)整定的，因而往往很難達(dá)到令

2、人滿意的程度。在日本、加拿大和英國對工業(yè)實踐最近進(jìn)行的調(diào)查顯示，實際狀況是超過90％的控制回路是PID類型的，其中30％的控制器是在手動模式下操作的，并且有20％的回路使用的是現(xiàn)場經(jīng)驗整定，僅有很小比例的控制回路工作在良好整定的條件下。尤其對于時變或非線性系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)過程或負(fù)載變化使系統(tǒng)模型發(fā)生改變時，PID控制器參數(shù)往往不能及時被調(diào)整。 針對這些問題，本文作了如下的工作。首先對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)展趨勢進(jìn)行了比較系統(tǒng)的綜述。利用MATLAB/SIMULINK仿真軟件對幾種典型的自整定控制方法在一般工業(yè)對象上的應(yīng)用進(jìn)行大量的仿真研究，重點針對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，并針對它們各自的優(yōu)、缺點，提出了一種基于繼電控制的系統(tǒng)辨識方法，并在Matlab上仿真驗證。并采用這種算法，完成了系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計，最終設(shè)計出一種實用的溫度控制