1、专家PID控制原理

PID专家控制的实质是,基于受控对象和控制规律的各种知识,无需知道被控对象的精确模型,利用专家经验来设计PID参数。专家PID控制是一种直接型专家控制器。

典型的二阶系统单位阶跃响应误差曲线如图2-5所示。对于典型的二阶系统阶跃响应过程作如下分析。

图2-5中,Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ、…区域,误差朝绝对值减小的方向变化。此时,可采取保持等待措施,相当于实施开环控制;Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ、…区域,误差绝对值朝增大的方向变化。此时,可根据误差的大小分别实施较强或一般的控制作用,以抑制动态误差。

令e(k)表示离散化的当前采样时刻的误差值,e(k-1)和e(k-2)分别表示前一个和前两个采样时刻的误差值,则有:

根据误差及其变化,可设计专家PID控制器,该控制器可分为以下五种情况进行设计:

(1)当|e(k)|>M1 时,说明误差的绝对值已经很大。不论误差变化趋势如何,都应考虑控制器的输出应按最大(或最小)输出,以达到迅速调整误差,使误差绝对值以最大速度减小。此时,它相当于实施开环控制。

(2)当e(k)Δe(k)>0或 Δe(k)=0时,说明误差在朝误差绝对值增大方向变化,或误差为某一常值,未发生变化。

此时,如果|e(k)|≥M2,说明误差也较大,可考虑由控制器实施较强的控制作用,以达到扭转误差绝对值朝减小方向变化,并迅速减小误差的绝对值,控制器输出为:

  如果 |e(k)|<M2,说明尽管误差朝绝对值增大方向变化,但误差绝对值本身并不很大,可考虑控制器实施一般的控制作用,只要扭转误差的变化趋势,使其朝误差绝对值减小方向变化,控制器输出为

(3)当e(k)Δe(k)<0、Δe(k)Δe(k-1)>0或者e(k)=0 时,说明误差的绝对值朝减小的方向变化,或者已经达到平衡状态。此时,可考虑采取保持控制器输出不变。

(4)当e(k)Δe(k)<0、Δe(k)Δe(k-1)<0时,说明误差处于极值状态。如果此时误差的绝对值较大,即|e(k)|≥M2 ,可考虑实施较强的控制作用。

如果此时误差的绝对值较小,即|e(k)|<M2,可考虑实施较弱的控制作用

(5)当e(k)<ε时,说明误差的绝对值很小,此时加入积分,减少稳态误差。

以上各式中:

em(k)为误差e的第k个极值;

u(k)为第k次控制器的输出;

k1为增益放大系数,k1>1;

k2为抑制系数,0<k2<1;

M1,M2为设定的误差界限,M1>M2>0

专家PID控制的更多相关文章

  1. 专家PID控制仿真学习

    目录 专家控制 专家系统 专家控制 学习笔记,用于记录学习 资料:<智能控制>(第四版)--刘金琨 专家系统 一.专家系统的定义 专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序,其内部包含某 ...

  2. PID控制器开发笔记之十一:专家PID控制器的实现

    前面我们讨论了经典的数字PID控制算法及其常见的改进与补偿算法,基本已经覆盖了无模型和简单模型PID控制经典算法的大部.再接下来的我们将讨论智能PID控制,智能PID控制不同于常规意义下的智能控制,是 ...

  3. 专家PID

    前面我们讨论了经典的数字PID控制算法及其常见的改进与补偿算法,基本已经覆盖了无模型和简单模型PID控制经典算法的大部.再接下来的我们将讨论智能PID控制,智能PID控制不同于常规意义下的智能控制,是 ...

  4. 两轮自平衡小车双闭环PID控制设计

                                                                                            两轮自平衡小车的研究意义 ...

  5. PID控制算法的C语言实现十 专家PID与模糊PID的C语言实现

    本节是PID控制算法的C语言实现系列的最后一节,前面8节中,已经分别从PID的实现到深入的过程进行了一个简要的讲解,从前面的讲解中不难看出,PID的控制思想非常简单,其主要问题点和难点在于比例.积分. ...

  6. PID控制及整定算法

    一.PID控制算法 PID是比例.积分.微分的简称,PID控制的难点不是编程,而是控制器的参数整定.参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义,PID 控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解.阅读本 ...

  7. 【iCore3应用开发平台】发布 iCore3 应用开发平台PID控制代码

    说明:1.本代码包包含FPGA和STM32F407两部分内容2.FPGA工程为出厂代码FPGA工程,版本为REV43.STM32F407为只含PID控制的ARM工程4.在使用风扇过程中,请勿将手伸入扇 ...

  8. 数字式PID控制的应用总结

    PID控制是一个二阶线性闭环控制器,通过调整比例.积分和微分三项参数,使得大多数的工业控制系统获得良好的闭环控制性能.PID控制优点:a. 技术成熟,b. 易被人们熟悉和掌握,c. 不需要建立数学模型 ...

  9. PID控制学习笔记(二)

    不管是基本的PID控制还是变形的PID控制算法,其核心都是对输入信号(设定值信号.测量信号或者偏差信号等)做基本的比例.积分.微分运算,最终提供给被控过程良好的调节信号. 在过程控制仪表,特别是在数字 ...

随机推荐

  1. Ubuntu双系统环境下隐藏掉其他开机启动项

    系统环境:ubuntu16.04需求:PC装的双系统(ubuntu+win10),为了应对某些需求,需要将win10系统给从电脑上消失,让你看不见也进不去它.做法:当然不可能真的删除掉win10系统, ...

  2. DOM节点树和元素树--深度遍历

    我们在阅读JS高级程序设计的时候,提到了节点树的概念.比如说: elem.parentNode---找elem的父节点: elem.childNodes---找elem的所有的直接子节点: elem. ...

  3. 转 mysqli 事务常用方法

    原文:mysqli 事务常用方法 1. //打开(true)或关闭(false)本次数据库连接的自动命令提交事务模式 //参数如果设置为 FALSE,则表示关闭 auto-commit.如果设置为 T ...

  4. GIT 这么好用,为什么还是有人不知道怎么用它提交代码?

    客户端代码管理工具的变迁: 从 SVN 到 GIT 截止目前,新版的 APICloud Studio 2 仍然处于公测期.APICloud Studio 2 的代码管理客户端,由 SVN 改为了 GI ...

  5. html基础-a标签-img标签-绝对/相对路径(3)

    美好的星期六,今天多写一点,争取早点写js这个有点小无聊. 一.先来讲点网页之间的跳转 (1).<a href=""></a>  href="这里 ...

  6. 原生webview 日期格式转时间戳兼容问题

    需要根据后端返回的日期格式返回相应时间戳 后端返回的数据格式: let dateStr = 2019-04-19T10:39:10.000+0000;   直接new Date(dateStr ).g ...

  7. 爬虫必备—scrapy-redis(分布式爬虫)

    转载自:http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/6912807.html scrapy-redis是一个基于redis的scrapy组件,通过它可以快速实现简单 ...

  8. h5笔记

    标签 更语义化标签 header标签 nav标签 section标签 article标签 aside标签 widget标签 footer标签 为什么要有语义化标签 能够便于开发者阅读和写出更优雅的代码 ...

  9. Spring Boot—11控制器Controller

    package com.sample.smartmap.controller; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowire ...

  10. oracle 分组取第一行数据 ,查询sql语句

    oracle  分组取第一行数据 SELECT * FROM ( SELECT ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY x ORDER BY y DESC) rn, t.* FR ...