基于FFT自整定算法的實(shí)用性研究.pdf

1、PID控制器由于有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是過(guò)程控制中應(yīng)用最廣泛的控制方法。在工業(yè)過(guò)程控制中，95％以上控制回路具有PID控制器結(jié)構(gòu)。然而由于被控對(duì)象參數(shù)變化，PID控制器參數(shù)也要隨之變化，直接關(guān)系到系統(tǒng)的控制效果，是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，因此控制模型的辨識(shí)成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。所以，PID控制器參數(shù)自整定技術(shù)是一門(mén)集自適應(yīng)控制、智能控制、自動(dòng)化過(guò)程控制為一體的高科技工程新技術(shù)，是當(dāng)前十分熱門(mén)的研究課題之一。 幾十年來(lái)

2、，PID控制的參數(shù)整定方法和技術(shù)也處于不斷發(fā)展中，特別是近年來(lái)，目前，在眾多的整定方法中，在實(shí)際工業(yè)中基于頻率特性的PID控制器參數(shù)自整定方法(SF法)創(chuàng)新之處在于它是基于連續(xù)頻譜的識(shí)別，應(yīng)用FFT進(jìn)行時(shí)頻序列轉(zhuǎn)換然后在頻域內(nèi)建模。雖然該算法已在MATLAB中得到了仿真結(jié)果，但算法仍存在著一些不足，如導(dǎo)致頻譜失真的主要誤差因素.能量泄漏問(wèn)題；重復(fù)性差及MATLAB仿真無(wú)法滿足實(shí)時(shí)性要求等問(wèn)題。 而后針對(duì)上述問(wèn)題，提出R(refi

3、ne)-SF法，該算法在FFT(快速傅里葉)之前采用高通濾波來(lái)濾除信號(hào)的低頻部分，使信號(hào)變化比較平穩(wěn)的低頻部分為零，再對(duì)其截?cái)鄷r(shí)，就避免了能量泄漏問(wèn)題。同時(shí)巧妙地利用頻率特性表達(dá)式中的除法將分子Y(jω)與分母X(jω)中混有的相同濾波器頻譜消去。對(duì)重復(fù)性問(wèn)題的研究發(fā)現(xiàn)是微分控制引起被控對(duì)象的輸入信號(hào)峰值尖銳，在對(duì)其采樣時(shí)的“柵欄效應(yīng)”引起的誤差。 本文在以上基礎(chǔ)上，將R(refine)-SF法推廣應(yīng)用于多個(gè)被控對(duì)象，以驗(yàn)證這種