1、單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)無擾切換
簡(jiǎn)單來說，有以下幾個(gè)部分。
①手動(dòng)情況下，調(diào)節(jié)器的輸出跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋
手動(dòng)時(shí)候，調(diào)節(jié)器的運(yùn)算不算數(shù)，它的輸出始終等于執(zhí)行器的反饋，這叫做跟蹤。當(dāng)自動(dòng)投入的瞬間，調(diào)節(jié)器開始運(yùn)算，這一瞬間開始運(yùn)算的結(jié)果，疊加到這一瞬間跟蹤反饋值上，以后每一時(shí)刻都是在上一時(shí)刻輸出值的疊加。那么這就引出了第2個(gè)功能。
②調(diào)節(jié)器輸入端應(yīng)該有一個(gè)執(zhí)行器的反饋值
這個(gè)反饋值沒有太大的作用，它只是告訴調(diào)節(jié)器：執(zhí)行器現(xiàn)在開度是多少。在自動(dòng)狀態(tài)下，這個(gè)值也沒什么用處。只有在手-自動(dòng)切換的瞬間，調(diào)節(jié)器要開始累加值了，調(diào)節(jié)器才要知道在什么基礎(chǔ)上累加。僅此而已。所以，一般分析問題總是把這個(gè)值忽略，因?yàn)樗旧蠈?duì)分析構(gòu)不成什么影響。
③手動(dòng)情況下，調(diào)節(jié)器的設(shè)定值跟蹤被調(diào)量的測(cè)量值
也就是說，手動(dòng)的時(shí)候，讓調(diào)節(jié)器的設(shè)定等于輸入。要這個(gè)功能有什么用處呢?還是為了無擾切換。在手動(dòng)的時(shí)候，調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)了反饋跟蹤，可并不能杜絕切換擾動(dòng)。具體工作原理說來要麻煩一些。
假定沒有設(shè)定值跟蹤功能，假定手動(dòng)情況下反饋開度固定在50%，此時(shí)調(diào)節(jié)器并非不運(yùn)算，它每一時(shí)刻的運(yùn)算結(jié)果始終是比例積分微分的運(yùn)算結(jié)果。比例的運(yùn)算結(jié)果不管怎么變化，始終是偏差乘以比例增益再加上50%。不管在任何時(shí)刻投自動(dòng)，所能產(chǎn)生的擾動(dòng)始終是偏差乘以比例增益。
積分作用所產(chǎn)生的擾動(dòng)是偏差產(chǎn)生后，積分積累到手自切換時(shí)刻的結(jié)果。所以積分作用所帶來的擾動(dòng)可能比比例要大。
微分所能產(chǎn)生的擾動(dòng)在于，手自切換那一時(shí)刻，與上一時(shí)刻比較，被調(diào)量和設(shè)定值的偏差有沒有變化。如果手自切換的時(shí)候，與上一個(gè)檢測(cè)周期相比較，輸入偏差沒有變化，那么微分所帶來的擾動(dòng)就為0，如果有變化就要有微分運(yùn)算。
綜合比較，微分作用產(chǎn)生的手自切換擾動(dòng)的可能性最小，因?yàn)楹茈y在運(yùn)行人員投自動(dòng)的時(shí)候遇到大擾動(dòng)；其次是比例作用產(chǎn)生的擾動(dòng)，偏差乘以比例增益；最大的擾動(dòng)可能是積分作用導(dǎo)致，因?yàn)榍皟蓚€(gè)都不會(huì)累加，而積分作用會(huì)累加。
當(dāng)然，產(chǎn)生擾動(dòng)的大小還要看參數(shù)的大小。
為了徹底避免產(chǎn)生參數(shù)運(yùn)算帶來的擾動(dòng)，我們讓手動(dòng)時(shí)候，輸入偏差始終為0，這種情況下，不管進(jìn)行比例還是積分還是微分運(yùn)算，其結(jié)果都是0，所以它可以最大限度地避免切換擾動(dòng)。
但是通過上面的情況可以看到：微分?jǐn)_動(dòng)產(chǎn)生的可能還是有的，不過可能性小，量也不大，基本上可以忽略。
手自動(dòng)無擾切換的人工智能調(diào)節(jié)器
2、串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)無擾切換
串級(jí)系統(tǒng)的跟蹤要麻煩些。先說副調(diào)。手動(dòng)情況下，輸出等于執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置反饋。設(shè)定值等于PID調(diào)節(jié)器的測(cè)量值。可是副調(diào)的設(shè)定值又等于主調(diào)的輸出，所以主調(diào)的輸出等于副調(diào)的測(cè)量。主調(diào)的設(shè)定等于主調(diào)的測(cè)量值。
副調(diào)的調(diào)節(jié)器輸入端，需要有執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋值作為手-自切換時(shí)候的累加基礎(chǔ)。主調(diào)的輸入端也要有一個(gè)手-自動(dòng)切換時(shí)候的累加基礎(chǔ)，而這個(gè)累加基礎(chǔ)為副調(diào)的測(cè)量值，而不是執(zhí)行器反饋，因?yàn)榇藭r(shí)需要累加的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的測(cè)量值。
