自整定PID控制器的研究.pdf

1、PID控制是目前工業(yè)過程控制中使用最廣泛的一種控制策略。PID控制器具有結構簡單、可靠性高、魯棒性強、操作方便等優(yōu)點。至今，幾乎所有的工業(yè)過程中都采用PID控制或改進型PID控制方法。然而實際生產過程中PID控制器參數的整定非常麻煩，加之被控對象千差萬別，又有滯后，非線性等因素，致使許多PID控制器沒有得到很好的整定，這樣自然無法達到令人滿意的效果。本文的主要工作是針對控制器的參數自整定問題，研究三個方面的內容：過程模型的繼電反饋辨識和

2、基于靈敏度PI控制器的設計。
　　 (1)過程模型參數的繼電反饋辨識。本文研究控制器參數整定方法是模型相關的，基本步驟：首先選取能代表一般過程的參數化數學模型，然后對模型參數進行辨識，最后以模型為基礎進行控制器參數的整定。本文選用一階純滯后模型(FOPDT)和二階純滯后模型(SOPDT)作為對象模型。對FOPDT模型的辨識，用帶有偏置的繼電特性和串有積分環(huán)節(jié)的理想繼電進行兩次連續(xù)的測試，第一次測試求出過程靜態(tài)增益K，第二次測試得

3、到Nyquist曲線與負虛軸交點的頻率特性信息，據此計算出另外兩個參數T和L。對SOPDT模型的辨識，采用理想繼電反饋特性和串有積分環(huán)節(jié)的理想繼電特性進行兩次連續(xù)的測試，分別得到Nyquist曲線與負實軸、負虛軸交點的頻率特性信息，然后據此計算得到a，b，c，L四個模型參數。
　　 (2)基于靈敏度的PI控制器設計。靈敏度是一種魯棒性指標，它表示臨界點(-1, j0)到開環(huán)Nyquist曲線最短距離的倒數。本文基于靈敏度和積分誤