反馈控制是一种常见的控制系统技术,用于根据测量的输出信号与期望的参考信号之间的差异来调节系统的输入信号。通过不断比较实际输出与期望输出之间的偏差,并将该偏差作为输入信号进行修正,反馈控制可以使系统更加稳定、更加精确、更加快速地达到预期的目标。
反馈控制是对抗不确定的主要方法。反馈控制可以可以消除扰动不确定、模型不确定性、模型非线性的影响。反馈控制还可以改进被控对象的动态特性。反馈控制的投用其实还会重构控制问题本身。反馈控制是人类找到的,在被控对象具有非线性和不确定性情况下,低成本获得满意动态性能的方法,也是自然和生物,在负反馈和循环因果律控制下的目的性行为。
过程控制的特点就是为了消除不确定性,那么在进行PID参数整定中,其实对象特性都是不确定的、非线性的。有很多基于精确被控对象模型的整定方法,因为没有考虑模型的不确定性,最终的整定效果反而不理想。因为模型不确定,就算是使用系统辨识方法也很难获得准确的模型参数。因为模型不确定,所以使用被控对象模型参数获得PID参数的整定方法,获得的闭环性能也是不确定的。
系统辨识的要求很高,获得精确模型的代价较大。即便是能获得精确模型,模型本身又有不确定性。想用自适应的方法,时刻匹配被控对象模型,建模的实时性、准确性、复杂性都有很大挑战。至少目前看,没有准确模型让所有基于准确模型的控制算法,都很难在在过程控制中的得到推广普及。这可能也是流程工业长期普遍使用PID的原因。
使用简单的PID控制算法,用反映被控对象主特征的大概模型,取得一个还算满意的闭环性能才是可行的PID参数工程整定方法。实际上,即便是今天,很多工厂的很多PID控制回路,还在使用默认参数,利用PID的鲁棒性进行反馈控制。虽然控制性能差点意思,但是大部分对付着也能用。这可能也是试凑法长期工业流行的原因。
即便是被控对象是不确定的,但是还是要努力使用控制方案和PID参数,逐渐实现零操作和零振荡。所以虽然不确定,还是要认识PID,掌握PID整定方法。
作者:冯少辉
共有访客发表了评论
网友评论