基于繼電反饋的PID方法的研究與應用.pdf

1、PID控制器因結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)，具有較強的魯棒性，因而被廣泛應用于各種工業(yè)過程控制中。作為一種廣泛的控制規(guī)律，PID控制在相當長的一段時間內(nèi)，并沒有因為各種先進控制算法的出現(xiàn)而造到淘汰，相反，經(jīng)過時間的考驗，PID控制仍然在各種控制技術(shù)中占著主導地位。 工業(yè)過程中的慣性現(xiàn)象是非常普遍的，慣性的存在嚴重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導致系統(tǒng)的超調(diào)量變大，調(diào)節(jié)時間大大加長，甚至出現(xiàn)振蕩、發(fā)散，從而使系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)明顯變差，尤其對于工業(yè)過程中

2、的一些不穩(wěn)定系統(tǒng)，慣性的存在將使系統(tǒng)的響應效果更加惡化。這種情況下，普通的PID自整定方法很難滿足要求，甚至不能實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 為使生產(chǎn)整個過程更加順利進行，系統(tǒng)既要滿足硬件要求又要滿足軟件要求，本文主要分析了影響包裝機的主要因素，一是，必須使印刷電機和糊口電機保持高度一致，二是底帖和附加底加熱器的溫度控制。 在生產(chǎn)實踐中，慣性現(xiàn)象更是普遍，本文以在工程實踐中的實際例子作為研究對象，即以在青島華池糊口機項目中的底帖和附

3、加底加熱器為目標，該溫度控制系統(tǒng)用一階慣性加純延遲來等價，在生產(chǎn)過程中，由于辨識過程中不容許停車，故利用繼電反饋的優(yōu)點(1)測試過程不需要任何信號發(fā)生設備，系統(tǒng)所產(chǎn)生的振蕩完全是非線性系統(tǒng)的內(nèi)部特征，所要記錄和存儲的數(shù)據(jù)僅僅是過程的輸出數(shù)據(jù)(2)整定過程是在閉環(huán)中進行的，當系統(tǒng)受到干擾時，系統(tǒng)仍然運行在工作點附近，這樣既不影響系統(tǒng)的正常運行，又可以克服系統(tǒng)非線性對參數(shù)整定的影響，所以這種控制器可以適用于高度非線性的過程對象。通過對其仿真

4、，能較好的滿足工藝要求。 本文主要工作可總結(jié)如下： (1)在對常規(guī)PID方法的分析和總結(jié)的基礎上指出基于繼電反饋辨識的PID是一種在工業(yè)環(huán)境下很有發(fā)展前途和應用前景的控制算法。 (2)介紹了繼電反饋辨識的原理及對其進行詳細仿真。闡述了基于繼電反饋辨識的一階過程加純滯后和二階過程加純滯后的數(shù)學模型參數(shù)辨識方法。 (3)利用繼電反饋辨識的優(yōu)點，對底帖和附加底加熱器的溫度控制建立數(shù)學模型。采用繼電反饋的PID算