基于頻域辨識的便攜式PID自整定控制器的開發(fā).pdf

1、PID控制是最早發(fā)展起來且目前在工業(yè)過程控制中依然應(yīng)用最廣泛的控制策略之一。PID控制中至關(guān)重要的是控制器三個參數(shù)的整定，參數(shù)整定的好壞既影響到控制性能，又影響到整個系統(tǒng)的能耗。常規(guī)的PID整定參數(shù)的選擇取決于多種因素：被控過程的動態(tài)性能、控制目標(biāo)以及操作人員對過程的理解等，所以要求工程技術(shù)人員具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，加上實(shí)際系統(tǒng)又有滯后、非線性等因素，都會使得PID參數(shù)整定有一定的難度，比較費(fèi)時費(fèi)力，從而導(dǎo)致許多PID控制回路不能運(yùn)行在最佳工

2、作狀態(tài)。而自整定控制器能通過按鍵方式由控制器自身完成參數(shù)的整定，不需要人工干預(yù)，可以節(jié)省整定時間，提高整定精度，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究自整定PID控制器具有重要意義。 針對上述問題，本文開發(fā)了一種基于時域辨識方法、頻域辨識方法的在線辨識過程模型的自整定控制器。該控制器給過程控制技術(shù)人員提供了一種便攜式調(diào)試工具，不僅保證了控制參數(shù)的優(yōu)化，而且縮短了系統(tǒng)的現(xiàn)場整定時間。 本文首先對PID自整定方法及單輸入單輸出系統(tǒng)中一

3、階、二階系統(tǒng)的在線辨識方法進(jìn)行了理論上的探討，分析比較了多種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并應(yīng)用MATLAB軟件對基于時域的辨識方法和頻域辨識方法算法進(jìn)行仿真，并計(jì)算估計(jì)模型與辨識模型在時域與頻域方面的誤差，充分驗(yàn)證本方法的可行性及有效性；在此基礎(chǔ)上采用MSP430F169為核心控制器設(shè)計(jì)開發(fā)了便攜式PID自整定控制器；然后將設(shè)計(jì)出的控制器分別在本校過程控制實(shí)驗(yàn)室和山東省智能建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的中央空調(diào)自控系統(tǒng)中進(jìn)行了測試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該控制器達(dá)到了