繼電反饋PID控制器參數(shù)自整定及其應用.pdf

1、PID是工業(yè)控制中應用最廣的一種控制方法，歷經數(shù)十年，仍然在各個領域發(fā)揮重要作用，它具有結構簡單，魯棒性好，可靠性高，算法簡便等特點。隨著人工智能的發(fā)展， PID與一些先進控制算法相結合，打破了傳統(tǒng)PID的局限性，使其在控制領域有了更大的突破。PID控制器有三個重要參數(shù)：比例帶、積分時間、微分時間，各參數(shù)值的相互組合，成就了PID控制器的強大功能，然而在工業(yè)過程中PID控制器設計及參數(shù)值的整定卻一直是一個困擾著設計者的難題。所以，對PI

2、D控制器設計方法的研究仍具有重要的意義。
　　由Astrom和Hagglund提出的繼電自整定法成功的應用在工業(yè)中超過25年，它將繼電反饋的閉環(huán)可控特性與PID控制器自整定方法相結合，是一種簡單且魯棒性好的自整定方法。本文針對帶有純滯后被控對象的串級控制系統(tǒng)提出了一種基于模型參數(shù)的繼電反饋PID控制器參數(shù)自整定方法，設計基于兩種模型結構提出：FOPDT（一階慣性時滯系統(tǒng)）和SOPDT（二階慣性時滯系統(tǒng)），對于一些高階系統(tǒng)降階后也同

3、樣適用。設計中根據(jù)不同的參數(shù)模型之間的差異性將被控對象分為兩組，相比于ATV試驗結合Z-N方法更具有針對性，并通過繼電反饋試驗得到PID參數(shù)整定的中間變量：臨界周期和臨界增益。串級回路的整定方法采用兩步整定法，主副回路分別結合繼電反饋試驗求取臨界參數(shù)，利用 BP神經網絡和繼電反饋方法實現(xiàn)對主回路“被控對象”的降階處理，參照被控對象的分組方式選擇合適的控制方法。仿真結果表明，在串級控制中基于模型的繼電反饋方法對比ATV-ZN法具有較好的控