自Ziegler和Nichols提出PID參數(shù)整定方法起,有許多技術(shù)已經(jīng)被用于PID控制器的手動和自動整定。根據(jù)發(fā)展階段的劃分,可分為常規(guī)PID參數(shù)整定方法及智能PID參數(shù)整定方法;按照被控對象個數(shù)來劃分,可分為單變量PID參數(shù)整定方法及多變量PID參數(shù)整定方法,前者包括現(xiàn)有大多數(shù)整定方法,后者是最近研究的熱點及難點;按控制量的組合形式來劃分,可分為線性PID參數(shù)整定方法及非線性PID參數(shù)整定方法,前者用于經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器,后者用于由非線性跟蹤-微分器和非線性組合方式生成的非線性PID控制器。
本文綜述了PID控制參數(shù)整定的先進方法和近幾年的發(fā)展情況。
2、智能PID參數(shù)整定方法
Astrom在1988年美國控制會議(ACC)上作的《面向智能控制》的大會報告概述了結(jié)合于新一代工業(yè)控制器中的兩種控制思想——自整定和自適應(yīng),為智能PID控制的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。他認為自整定控制器和自適應(yīng)控制器能視為一個有經(jīng)驗的儀表工程師的整定經(jīng)驗的自動化,在報告中繼續(xù)闡述了這種思想,認為自整定調(diào)節(jié)器包含從實驗中提取過程動態(tài)特性的方法及控制設(shè)計方法,并可能決定何時使用PI或PID控制,即自整定調(diào)節(jié)器應(yīng)具有推理能力。自適應(yīng)PID的應(yīng)用途徑的不斷擴大使得對其整定方法的應(yīng)用研究變得日益重要。目前,在眾多的PID參數(shù)整定方法中,主要有兩種方法在實際工業(yè)過程中應(yīng)用較好:一種是由??怂共_(Foxboro)公司推出的基于模式識別的參數(shù)整定方法(基于規(guī)則),另一種是基于繼電反饋的參數(shù)整定方法(基于模型)。前者主要應(yīng)用于Foxboro的單回路EXACT控制器及其分散控制系統(tǒng)I/ASeries的PIDE功能塊,其原理基于Bristol在模式識別方面的早期工作,將運行經(jīng)驗總結(jié)在報告中;后者的應(yīng)用實例較多,這類控制器現(xiàn)在包括自整定、增益計劃設(shè)定及反饋和前饋增益的連續(xù)自適應(yīng)等功能。這些技術(shù)極大地簡化了PID控制器的使用,顯著改進了它的性能,它們被統(tǒng)稱為自適應(yīng)智能控制技術(shù)。
自適應(yīng)技術(shù)中最主要的是自整定,按工作機理劃分,自整定方法能被分為兩類:基于模型的自整定方法和基于規(guī)則的自整定方法。文章《PID參數(shù)先進整定方法綜述(二)》分別對這兩類方法加以介紹
