基于繼電反饋的PID方法的研究與應(yīng)用.pdf

1、PID控制器因結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)，具有較強(qiáng)的魯棒性，因而被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)過程控制中。作為一種廣泛的控制規(guī)律，PID控制在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，并沒有因?yàn)楦鞣N先進(jìn)控制算法的出現(xiàn)而造到淘汰，相反，經(jīng)過時(shí)間的考驗(yàn)，PID控制仍然在各種控制技術(shù)中占著主導(dǎo)地位。 工業(yè)過程中的慣性現(xiàn)象是非常普遍的，慣性的存在嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致系統(tǒng)的超調(diào)量變大，調(diào)節(jié)時(shí)間大大加長，甚至出現(xiàn)振蕩、發(fā)散，從而使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)明顯變差，尤其對(duì)于工業(yè)過程中

2、的一些不穩(wěn)定系統(tǒng)，慣性的存在將使系統(tǒng)的響應(yīng)效果更加惡化。這種情況下，普通的PID自整定方法很難滿足要求，甚至不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 為使生產(chǎn)整個(gè)過程更加順利進(jìn)行，系統(tǒng)既要滿足硬件要求又要滿足軟件要求，本文主要分析了影響包裝機(jī)的主要因素，一是，必須使印刷電機(jī)和糊口電機(jī)保持高度一致，二是底帖和附加底加熱器的溫度控制。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，慣性現(xiàn)象更是普遍，本文以在工程實(shí)踐中的實(shí)際例子作為研究對(duì)象，即以在青島華池糊口機(jī)項(xiàng)目中的底帖和附

3、加底加熱器為目標(biāo)，該溫度控制系統(tǒng)用一階慣性加純延遲來等價(jià)，在生產(chǎn)過程中，由于辨識(shí)過程中不容許停車，故利用繼電反饋的優(yōu)點(diǎn)(1)測試過程不需要任何信號(hào)發(fā)生設(shè)備，系統(tǒng)所產(chǎn)生的振蕩完全是非線性系統(tǒng)的內(nèi)部特征，所要記錄和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)僅僅是過程的輸出數(shù)據(jù)(2)整定過程是在閉環(huán)中進(jìn)行的，當(dāng)系統(tǒng)受到干擾時(shí)，系統(tǒng)仍然運(yùn)行在工作點(diǎn)附近，這樣既不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，又可以克服系統(tǒng)非線性對(duì)參數(shù)整定的影響，所以這種控制器可以適用于高度非線性的過程對(duì)象。通過對(duì)其仿真

4、，能較好的滿足工藝要求。 本文主要工作可總結(jié)如下： (1)在對(duì)常規(guī)PID方法的分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上指出基于繼電反饋辨識(shí)的PID是一種在工業(yè)環(huán)境下很有發(fā)展前途和應(yīng)用前景的控制算法。 (2)介紹了繼電反饋辨識(shí)的原理及對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)仿真。闡述了基于繼電反饋辨識(shí)的一階過程加純滯后和二階過程加純滯后的數(shù)學(xué)模型參數(shù)辨識(shí)方法。 (3)利用繼電反饋辨識(shí)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)底帖和附加底加熱器的溫度控制建立數(shù)學(xué)模型。采用繼電反饋的PID算