目前國(guó)內(nèi)有不少科研技術(shù)工作者在從事PID控制算法的研究和應(yīng)用，從海量的技術(shù)論文就可以體現(xiàn)，但真正能將這些講究成果實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品化的卻不多，究其原因就是用戶(hù)希望能有一臺(tái)PID調(diào)節(jié)器能通用于各種工況，而且要兼顧操作簡(jiǎn)單、性能可靠、控制效果好、成本低廉的要求，這些學(xué)術(shù)領(lǐng)域的成果離實(shí)際應(yīng)用還有好一段路要走。
目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)PID調(diào)節(jié)器廠(chǎng)家產(chǎn)品的PID控制算法均為經(jīng)典PID控制算法，盡管調(diào)節(jié)器產(chǎn)品文案宣傳該產(chǎn)品"無(wú)超調(diào)、無(wú)欠調(diào)"，客觀(guān)說(shuō)：經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器的缺陷使采用經(jīng)典PID控制算法的調(diào)節(jié)器很難做到 “無(wú)超調(diào)、無(wú)欠調(diào)”。具體原因如下：
1、盡管經(jīng)典PID的穩(wěn)定余度不小，但是具有好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)的余度不大，閉環(huán)動(dòng)態(tài)品質(zhì)對(duì)PID增益的變化很敏感，所以當(dāng)被控對(duì)象處于經(jīng)常變化的環(huán)境中時(shí)，需要根據(jù)環(huán)境的變化來(lái)調(diào)整PID增益。簡(jiǎn)單說(shuō)，經(jīng)典PID在工況變化大的場(chǎng)合使用需要經(jīng)常整定PID參數(shù)。
2、經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器的精髓就是"以誤差反饋來(lái)消除誤差"，但是這種直接取目標(biāo)與實(shí)際行為之間的誤差并不完全合理，因?yàn)橄到y(tǒng)輸出存在一定的慣性，不可能發(fā)生跳變，而目標(biāo)值是系統(tǒng)外部給定的，可以跳變，直接采用它們之間的誤差來(lái)消除誤差，就意味著讓不可能跳變的量來(lái)跟蹤可以跳變的量，這顯然是不盡合理的。這種“直接取目標(biāo)與實(shí)際行為之間的誤差來(lái)消除誤差”的方式常常會(huì)造成初始控制力太大而使系統(tǒng)行為出現(xiàn)超調(diào)，這也是PID控制在閉環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生"快速性"和"超調(diào)"之間矛盾的主要原因。
3、經(jīng)典PID控制中的D表示微分，但是過(guò)去由于沒(méi)有提取微分信號(hào)的合理辦法和合適裝置(即沒(méi)有合適的微分器)，常常只用PI控制，這就限制了PID的控制能力。目前人工智能調(diào)節(jié)器、模糊PID調(diào)節(jié)器控制效果就很好，這是因?yàn)檎{(diào)節(jié)器融入了微分先行、自學(xué)習(xí)、抗積分飽和、參數(shù)自整定等先進(jìn)技術(shù)。
4、經(jīng)典PID控制是誤差的現(xiàn)在(P)、過(guò)去(I)和將來(lái)(D)的加權(quán)組合(即線(xiàn)性組合)，這種組合方式不一定是最合適的組合方式，可以在非線(xiàn)性范圍內(nèi)尋求更合適、更有效率的組合方式。
5、經(jīng)典PID控制中的積分環(huán)節(jié)，對(duì)抑制常值擾動(dòng)的效果顯著，但是無(wú)擾動(dòng)時(shí)，積分環(huán)節(jié)使得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性變差(閉環(huán)系統(tǒng)的反應(yīng)遲鈍、容易產(chǎn)生震蕩和積分飽和的副作用)，而對(duì)于隨時(shí)間變化的擾動(dòng)，積分環(huán)節(jié)的抑制能力又不顯著。
6、經(jīng)典PID控制算法用于調(diào)節(jié)器生產(chǎn)，成本最低。很多生產(chǎn)廠(chǎng)家沒(méi)有技術(shù)實(shí)力和資金支持先進(jìn)控制算法的研究和實(shí)踐檢驗(yàn)，企業(yè)外部面臨低價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)壓力，從而導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)好用、適應(yīng)面廣而價(jià)格適中的調(diào)節(jié)器很少。
能熟練進(jìn)行PID參數(shù)整定，將自動(dòng)控制系統(tǒng)投自動(dòng)，這代表著工程技術(shù)人員的自動(dòng)化技能水平，但很多人并未真正掌握PID控制和PID參數(shù)整定。在本站“PID調(diào)節(jié)器”產(chǎn)品頁(yè)面免費(fèi)分享白志剛工程師編著的《自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)解析與PID整定》一書(shū)，書(shū)中內(nèi)容沒(méi)有高深的理論公式，全是實(shí)戰(zhàn)干貨，理解了此書(shū)內(nèi)容真諦，高中學(xué)歷的儀表人也能整定PID參數(shù)，將PID控制弄透徹！對(duì)您有幫助，還是免費(fèi)的，趕快去產(chǎn)品頁(yè)面“http://prosperiteweb.com/product/979.html”免費(fèi)領(lǐng)取這本書(shū)！
