自整定PID控制器的现状和展望

本文是讨论PID控制器参数自整定的方法。着重讨论了用于单输入单输出对象PID控制器的改进型Ziegler-Nichols自整定方法和以人工智能为基础的专家系统自整定的方法。     

鲁棒PID控制器参数整定方法

提出一种基于最小－最大原理的PID参数整定方法,采用遗传算法对PID控制器参数进行优化。仿真实验结果表明,利用此方法设计出的PID控制器具有良好的鲁棒性。     

一种PID自整定温度控制器及实现

根据瑞典学者Ｋ．Ｊ．Ａｓｔｒｏｍ提出在继电反馈下观察被控过程的极限环振荡,自动整定ＰＩＤ控制器参数,并针对一类电阻炉的温度控制在ＩＰＣ－６１０工控机上予以实现,给出了控制电路、控制策略及程序流程图。自整定实时控制结果表明,该算法容易在工业控制机上实现。     

基于遗传退火策略的PID整定研究

有机结合具有概率突跳特性的模拟退火和群体并行搜索的遗传算法的遗传退火策略是一类有效的组合优化算法，通过对算法操作和参数的合适设置，本文将其推广到PID控制器的整定。基于典型问题的仿真结果验证了混合算法的有效性，其性能大大优于单一遗传算法和传统方法。     

基于微粒群优化的鲁棒PID控制器参数整定方法研究

针对复杂工业过程中存在的一类模型不确定问题,提出一种新的鲁棒PID控制器参数整定方法.通过将鲁棒PID控制器的参数整定问题转化成一个max-min优化问题,利用微粒群优化(PSO)的协作算法对之进行求解,能获得某种鲁棒性能指标最优的PID控制器.对连续搅拌反应釜系统的实例仿真结果表明:与其它典型鲁棒PID控制器设计方法相比,本方法得到的PID控制器具有更强的鲁棒性和抗干扰能力,当过程操作范围发生大的变化时,利用本方法设计的鲁棒PID控制器能获得满意的结果.     

模式识别法PID参数自整定

本文研究了用模式识别法进行PID参数自整定。分析确定了一类模式的状态变量,利用这组变量获取过程模型,从而可以利用离线优化得到的各种整定规则进行自整定。仿真结果表明,这是一种简单实用的PID自整定方法。     

PID控制器设计与参数整定方法综述

简要介绍了PID控制器的发展历程,综述PID控制器的设计与参数整定方法及其近期研究成果,并讨论了继电反馈方法的改进与扩展方法。通过分析PID控制器面临的问题与挑战,对PID控制器的发展进行了展望。     

模糊PID控制器的发展

将模糊控制技术和PID控制相结合，可克服常规PID控制器的不足，使PID控制器具有参数自适应能力。介绍了模糊控制器和PID控制器间的关系，从一维、二维及三维模糊控制器的输入－输出形式上，以及解析分析角度出发，可以说模糊控制器人本质上讲是一种非线性PID控制器。还总结了模糊PID控制器的结构。模糊PID控制器可分成两大类，一类由参数可变的PID控制器及一个模糊控制器共同构成，模糊控制器用于完成PID参数的在线整定，控制信号仍由PID控制器生成；另一类直接用模糊控制器来构造、实现PID控制功能。分别归纳了这两类控制器的多种结构形式。最后还对模糊PID控制器的发展进行了展望，提出了模糊PID 控制器结构的选择、控制器参数调整及控制器评价标准的确定这几方面是今后工作的重点。     

基于自适应伪并行遗传算法的PID参数整定

为了克服基本遗传算法局部搜索能力差和存在未成熟收敛等问题,引入新的种群多样性的度量方法,应用于交叉算子和变异算子,使得交叉算子和变异算子根据种群多样性的变化而变化.提出并行遗传算法的思想,并用于PID参数整定.设计了采用伪并行遗传算法进行PID参数优化的步骤.仿真结果表明该方法是可行的,不但解决了基本遗传算法存在的缺陷和不足,而且也提高了寻优精度和快速性.     

PID性能评估与整定软件在常减压装置中的应用

介绍PID控制器原理、PID回路性能评估与整定原理。在常减压装置中的应用结果表明,对所有中和差状态下的问题回路进行性能评估与整定后,各回路均能够投用自动,且回路性能评估达到良级别以上。     

基于相角裕度优化的PID参数整定方法研究

针对复杂工业过程的大滞后、参数不确定等特性,提出一种新的鲁棒PID控制器参数整定方法.该方法通过使系统开环传递函数的相角裕度最大化,来求取各个PID参数.由于该方法的稳定裕量是通过取明确依赖于频率的模型来获得,从而避免了陷入保守性.仿真结果表明,使用本文提出的控制器整定方法,在命令输入发生阶跃变化时,控制系统都有很好的动态响应,同时在系统参数发生变化或存在未建模动态时,也能保证系统的稳定鲁棒性.     

A Comparison of PID Controller Tuning Methods

The derivative mode is often omitted in PID control strategies because it proves difficult to arrive by trial‐and‐error at a set of constants which meet plant requirements. The primary objective of this paper was to evaluate several model‐based PID tuning methods. For lag‐dominant processes, it was recommended that the SIMC algorithm first be employed to determine whether satisfactory performance can be obtained with PI control. If it cannot, then derivative action should be introduced using the DS‐d technique. For delay‐dominant systems, IMC tuning is preferred. It was observed that when configured with the same derivative filter factor, the series form of the PID controller produces smoother valve adjustments than the parallel version, at the expense of a slight decrease in best achievable performance. Increasing this parameter improves the control effort but limits achievable performance.     

模糊PID复合控制在异丙醇精馏过程中的应用

针对异丙醇精馏过程具有非线性、强耦合、大滞后、随机干扰量大,以及难以建立精确数学模型的缺点,提出了一种模糊PID复合串级控制系统设计方案,主调节器由模糊控制器和PID控制器并行结合,采用基于梯形隶属函数的模糊切换完成两种控制器的无扰切换.该系统既能在动态过程中快速调节,又能在稳态过程中准确调节,在某化工厂的实际应用表明...     

Implementation of an Indirect Control Structure for Composition in a Hybrid Distillation Column

In this paper a PID controller is proposed to ensure the fuel ethanol composition at desired value, above 92.5°INPM, at the same time as saving energy through the minimal use of reboiler power. Due to the fact that composition analyzers are expensive and have a high response time, an inference model was developed in which the product composition is inferred from the product temperature and thermodynamics equations, enabling the monitoring and the indirect control a posteriori of this variable. In addition, the inference of composition allows defining the reference value of the product temperature, which ensures the fuel ethanol production at the desired composition.     

全回热反应蒸馏塔的动态特性研究

摘要全回热反应蒸馏塔的反应操作和分离操作过程具有特殊的欠阻尼特性,而通过严格的再沸器液位控制可以使欠阻尼效果基本消除。以A和B反应生成C来说明了理想全回热反应蒸馏塔的这种动态特性。     

Approximate Pole Placement with Dominance for Continuous Delay Systems by PID Controllers

It is well known that a continuous‐time feedback system with time delay has infinite spectrum and it is not possible to assign such infinite spectrum with a finite‐dimensional controller. In such a case, only the partial pole placement may be feasible and hopefully some of the assigned poles are dominant. But there is no easy way to guarantee dominance of the desired poles. In this paper, an analytical PID design method is proposed for continuous‐time delay systems to achieve approximate pole placement with dominance. Its idea is to bypass continuous infinite spectrum problem by converting a delay process to a rational discrete model and getting back continuous PID controller from its discrete form designed for the model with pole placement. Simulation results are included to illustrate the effectiveness of this method.     

对PID控制器参数整定中TI=4TD的解释

在一些PID控制器参数设置中,通常做如下假设:TI=δTD(默认值δ=4),从而使参数整定变得简单有效.但并没有文献对此做出明确解释.本文在对上述假设做出明确解释的同时,给出一种简单的PID控制器设计构架,得到TI=4TD.这一关系式在齐格勒-尼科尔斯(ZN)整定方法中首次出现并且至今仍在广泛采用.本设计构架还给出了解析的性能优于ZN法的PID参数整定公式.仿真实例揭示了这一设计构架的有效性.     

丁烯-1精馏装置在线节能优化的研究

在分析丁烯-1精馏装置运行机理与实际工况的基础上,确定了显著影响蒸汽单耗的优化操作变量,改进了装置的控制方案,提高了装置的控制水平,使各优化操作变量的控制均达到了进行优化所需的平稳程度,并实现了装置的在线节能优化,降低了装置的蒸汽单耗,收到了巨大的经济效益.