評價溫度控制演算法

Ⅰ 使用大林和pid演算法分別對溫度控制系統進行控制各自有什麼優缺點

Smith補償與大林演算法的比較
摘要:研究了兩類用於時滯系統控制的方法,即包括自整定PID控制Smith預估控制和Dahlin演算法在內的經典控制方法和包括模糊控制,神經網路控制和模糊神經網路拉制在內的智能控制方法,經過比較後認為經典控制結構簡單,可靠性及實用性強,而智能控制則具有自適應性和堅固性好,抗干擾能力強的優勢,因而將這兩種控制方法結合起來是控制時滯系統有效實用的方法,具有很好的應用前景.
1引言
在工業生產過程中,具有時滯特性的控制對象是非常普遍的,例如造紙生產過程,精餾塔提餾級溫度控制過程,火箭發動機燃燒室中的燃燒過程等都是典型的時滯系統.為解決純滯後時間對系統控制性能帶來的不利影響,許多學者在理論和實氏
上做了大量的研究工作,提出了很多行之有效的方法.本文主要介紹其中兩類研究得比較多的控制方法,即最早在時滯系統控制中應用的幾種經典控制方法和近年來受到廣泛關注的智能控制方法.
2經典控制
所謂經典控制方法是指針對時滯系統控制問題提出並應用得最早的控制策略,主要包括自整定PID控制,Smith預估控制,大林演算法這幾種方法.這些方法雖然理論上比較簡單,但在實際應用中卻能收到很好的控制效果,因而在工業生產實踐中獲得了廣泛的應用.
2.1自整定PID控制
PID控制器由於具有演算法簡單,魯棒性好和可靠性高等特點,因而在實際控制系統設計中得到了廣泛的運用,據統計PID控制是在工業過程式控制制中應用最為廣泛的一種控制演算法.PID控制的難點在於如何對控制參數進行整定,以求得到最佳控制
效果.較早用來整定PID控制器參數的方法有:Ziegler-Nichols動態特性法,Cohen-Coon響應曲線法,基於積分平方准則ISE的整定法等.但是這些方法只能在對象模型精確己知的情況下,
Cui,Kunfln Zhang,Yifei實現PID參數的離線整定,當被控對象特性發生變化時,就必須重新對系統進行模型辨識.為了能在對象特性發生變化時,自動對控制器參數進行在線調整,以適應新的工況,PID參數的自整定技術就應運而生了.目前用於自整定的方法比較多,如繼電型自整定技術,基於過程特徵參數的自整定技術,基於給定相位裕度和幅值裕度的SPAM法自整定技術,基於遞推參數估計的自整定技術以及智能自整定技術等.總體來看這類自整定PID控制器對於(T為系統的慣性時間常數)的純滯後對象控制是有效的,但對於大純滯後對象,當時,按照上述方法整定的PID控制器則難以穩定.
2.2 Smith預估控制
Smith於1957年提出的預估控制演算法,通過引入一個與被控對象相並聯的純滯後環節,使補償後的被控對象的等效傳遞函數不包括純滯後項,這樣就可以用常規的控制方法(如PID或PI控制)對時滯系統進行控制.Smith預估控制方法雖然從理論
上解決了時滯系統的控制問題,但在實際應用中卻還存在很大缺陷.Palmor提出Smith預估器存在這樣兩點不足:1.它要求有一個精確的過程模型,當模型發生變化時,控制質量將顯著惡化;2.Smith預估器對實際對象的參數變化十分敏感,當參數變化較大時,閉環系統也會變得不穩定,甚至完全失效.Watanabe進一步指出Smith預估器的兩個主要缺陷:1.系統對擾動的響應很差;2.若控制對象中包含的極點時,即使控制器中含有積分器,系統對擾動的穩態誤差也不為零.另外Smith預估器還存在參數整定上的困難,這些缺陷嚴重製約了Smith預估器在實際系統中的應用.針對Smith預估器存在的不足,一些改進結構的Smith預估器就應運而生了.Hang C C等針對常規預估控制方案中要求受控對象的模型精確這一局限,在常規方案基礎上,外加調節器組成副迴路對系統進行動態修正,該方法的穩定性和
魯棒性比原來的Smith預估系統要好,它對對象的模型精度要求明顯地降低了.Watanabe提出的改進結構的Smith預估器採用了一個抑制擾動的動態補償器M(s),通過配置M(s)的極點,能夠獲得較滿意的擾動響應及對擾動穩態誤差為零.對於Smith預估器的參數整定問題,張衛東等人提出了一種解析設計方法,並證明該控制器可以通過常規的PID控制器來實現,從而能根據給定的性能要求(超調或調節時間)來設計控制器參數.
2.3大林演算法
大林演算法是由美國IBM公司的Dahlin於1968年針對工業過程式控制制中的純滯後特性而提出的一種控制演算法.該演算法的目標是設計一個合適的數字調節器D(z),使整個系統的閉環傳遞函數相當於一個帶有純滯後的一階慣性環節,而且要求閉環系統的純滯後時間等於被控對象的純滯後時間.大林演算法方法比較簡單,只要能設計出合適的且可以物理實現的數字調節器D(z),就能夠有效地克服純滯後的不利影響,因而在工業生產中得到了廣泛應用.但它的缺點是設計中存在振鈴現象,且與Smith演算法一樣,需要一個准確的過程數字模型,當模型誤差較大時,控制質量將大大惡化,甚至系統會變得不穩定.實際上已有文獻證明,只要在Smith預估器中按給定公式設計調節器D伺,則Smith預估器與Dahlin演算法是等價的,Dahlin演算法可以看作是Smith預估器的一種特殊情況.

Ⅱ 請教溫控PID增量型演算法公式

南京星德機械提供：增量式PID控制演算法

當執行機構需要的不是控制量的絕對值，而是控制量的增量（例如去驅

動步進電動機）時，需要用PID的「增量演算法」。

Ⅲ 用PLC實現PID的溫度控制演算法

這個的看型號，西門子200的PLC你就得自己編演算法，自己算PID參數，而三菱FX或台達DVP的PLC，PID里本身就有自整定功能，直接使用就行了，不過自整定後控溫精度不是很好，畢竟不是專門控溫的，和溫控表差的還是很多。
望採納。。。。