關(guān)于PID控制器的整定的論文沒(méi)有幾千篇,也有幾百篇。但是這是不是說(shuō)明學(xué)術(shù)界對(duì)PID整定的關(guān)注呢?PID的整定工程整定方法也有幾百種,這些方法是可以廣泛應(yīng)用的呢?這兩個(gè)問(wèn)題的答案看起來(lái)都是否定的。
過(guò)程控制在1920年左右開(kāi)始發(fā)展成為一門(mén)學(xué)科。引入自動(dòng)控制的一個(gè)重要原因是大型連續(xù)工藝的出現(xiàn)。過(guò)程工業(yè)開(kāi)始使用基于比例作用的連續(xù)反饋控制器。然而,存在穩(wěn)態(tài)偏差的問(wèn)題,需要手動(dòng)更新比例控制器的偏置項(xiàng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,引入了“自動(dòng)復(fù)位”偏置的方法,后來(lái)成為積分模式。對(duì)于某些過(guò)程,還需要采取某種“預(yù)行動(dòng)”(微分作用)。1939年,泰勒儀表推出了第一個(gè)通用的三參數(shù)PID控制器,不久之后其他控制制造商也推出了類似的產(chǎn)品。1942年,泰勒儀表公式的Ziegler 和Nichols發(fā)表了他們著名的論文“自動(dòng)控制器的最佳設(shè)置”。這篇論文產(chǎn)生了巨大的影響,Z-N長(zhǎng)期都是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界用于系統(tǒng)PID整定的最常用規(guī)則。 PID控制器在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)被學(xué)術(shù)界認(rèn)為是過(guò)時(shí)的,直到1980年左右,Morari, ?str?m和他們的同事等才開(kāi)發(fā)出改進(jìn)的方法來(lái)取代1942年的Ziegler-Nichols整定規(guī)則。在PID控制器的研究上?str?m大師做了大量的工作。但是Skogestad教授的團(tuán)隊(duì)關(guān)于PID整定的研究對(duì)筆者有更大的影響?!拔已芯康目傮w目標(biāo)是開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單而嚴(yán)格的方法來(lái)解決具有工程意義的問(wèn)題”在這個(gè)理念下Skogestad教授發(fā)表了一篇《Probably the best simple PID tuning rules in the world》的文章,文章中提出了SIMC整定方法。和內(nèi)模控制有聯(lián)系可能是因?yàn)榻淌诋?dāng)年的博士導(dǎo)師是Manfred Morari。