基于FFT自整定算法的實用性研究.pdf

1、PID控制器由于有結構簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點，是過程控制中應用最廣泛的控制方法。在工業(yè)過程控制中，95％以上控制回路具有PID控制器結構。然而由于被控對象參數(shù)變化，PID控制器參數(shù)也要隨之變化，直接關系到系統(tǒng)的控制效果，是控制系統(tǒng)設計的核心內容，因此控制模型的辨識成為一個關鍵問題。所以，PID控制器參數(shù)自整定技術是一門集自適應控制、智能控制、自動化過程控制為一體的高科技工程新技術，是當前十分熱門的研究課題之一。 幾十年來

2、，PID控制的參數(shù)整定方法和技術也處于不斷發(fā)展中，特別是近年來，目前，在眾多的整定方法中，在實際工業(yè)中基于頻率特性的PID控制器參數(shù)自整定方法(SF法)創(chuàng)新之處在于它是基于連續(xù)頻譜的識別，應用FFT進行時頻序列轉換然后在頻域內建模。雖然該算法已在MATLAB中得到了仿真結果，但算法仍存在著一些不足，如導致頻譜失真的主要誤差因素.能量泄漏問題；重復性差及MATLAB仿真無法滿足實時性要求等問題。 而后針對上述問題，提出R(refi

3、ne)-SF法，該算法在FFT(快速傅里葉)之前采用高通濾波來濾除信號的低頻部分，使信號變化比較平穩(wěn)的低頻部分為零，再對其截斷時，就避免了能量泄漏問題。同時巧妙地利用頻率特性表達式中的除法將分子Y(jω)與分母X(jω)中混有的相同濾波器頻譜消去。對重復性問題的研究發(fā)現(xiàn)是微分控制引起被控對象的輸入信號峰值尖銳，在對其采樣時的“柵欄效應”引起的誤差。 本文在以上基礎上，將R(refine)-SF法推廣應用于多個被控對象，以驗證這種