很多时候看专家进行PID参数整定,感觉很容易就能解决问题,但是之前自己做了很多努力也解决不了,Lambda整定方法失灵了。是Lambda整定方法有问题吗?是不是专家有所保留?其实都不是。这是典型的知易行难,知识学习有难度,应用知识解决实际问题更有难度。足球的规则很多人都懂,但是有人只会指手画脚,有人可以踢0:7,也有人可以获得世界杯。同样的技术有人解决问题,也有人忽视问题甚至制造新问题。
首先PID在反馈加持下能力非凡。Lambda整定方法的简单、普适、鲁棒、一致无容置疑。关于Lamdda的频域分析更能说明问题,对Lambda整定方法的研究破除了PID不适用于大纯滞后、大时间滞后、反向过程、高阶过程的误解。所以Lambda整定方法没有问题。
Lambda整定方法基于拉普拉斯变换,为了降低理解整定方法的难度,特意采用基于响应曲线的工程方法,总结出整定公式。而且关于Lambda工程整定方法其实还有一系列推论。这些推论需要一点专业背景而且要下点功夫才能理解。越确定越固化越容易跨过稳定PID参数的边界。
造成Lambda整定方法会失灵的原因,可能包括:
1、在进行PID参数整定时,不知道PID参数的边界,只敢在当前参数附近小幅度调整。而小幅度调整PID参数往往不奏效。常犯的错误包括:①对于积分对象不敢大幅度增加积分时间;②对于流量对象不敢大幅度减少比例增益;③对于部分压力对象不敢大幅度增加比例增益。多大才算大幅度呢?至少乘2或除2。
2、没有充分理解Lambda整定方法。很多人会记住不同类型过程变量推荐的PID参数。这些参数大多数情况下肯定是对的,但是总有例外。例如液位经常是积分对象,但是也有自衡对象。温度理论上是自衡对象但是又不是标准的多容过程。
3、当工艺和设备异常时,无论如何进行测试如何选择λ,都不能实现稳定控制。要找到问题的根本原因,改变所能改变的,接受必须接受的。
4、当系统波动是外界周期干扰引起时,一定要去干扰源解决问题,否则Lambda整定方法可能失效。当控制方案不合理时,需要按顺序进行仔细整定。甚至无论如何整定也解决不了问题。这时候可能是控制方案与工艺需求和约束条件不匹配导致。进行控制方案修改才是大道正途。
把Lambda整定方法研究明白,把控制方案设计搞透。理解问题的本质,改变所能改变的,接受必须接受的。其实笔者也不能解决所有的问题,但是笔者知道自己能解决哪些问题。“君子有所为有所不为,知其可为而为之,知其不可为而不为,是谓君子之为与不为之道也”。
作者:冯少辉博士
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