五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】自动控制的故事(一)(完) -- 晨枫

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家园 蹲坑催稿了
家园 这故事讲的好!花

读帖笔记2:

1.负反馈是一个伟大的发现.最早是上世纪30年代由贝尔公司的H.S.Black在设计放大器时引入;

2.闭环控制比开环控制精度更高.

家园 花,现在从事的工作常接触到PID之类的概念,朦朦瞳瞳的用着

反正混饭吃还够用,一些原理性的东东早就还给老师了。

实际的体会就如天寒水所说的,开环控制适用精度要求不高、还有就是执行单元的调节比较迟钝的场合,比如用阀门来对风机或水泵的流量进行大范围的调节,要实现闭环控制就比较困难了,一般都用变频器来作为闭环控制的执行单元了。

家园 请问您这PID控制的

参数是怎么定的啊?

PID都用到吗?还是用PI或PD?

家园 俺都是按老外的手册设置的

机组上配置了高度集成的控制器,也懒得仔细去研究参数了,大多数时候的应用中只需设置P参数就够用了,即,仅作比例调节用,有时用户来参观了就给演示一下,表明有PID的功能而已。

家园 多谢!

实际应用中还是PID用的多.

家园 术语:

(不太准确)

天寒水:前馈

马鹿:反馈

晨枫:执行机构

41:纯迟延

(41周末一定出去腐败了, 到现在都没上网, 以前周六, 周日都能见到滴,乖四一不见了

家园 你们的速度倒快,跑到前头去了

实际的体会就如天寒水所说的,开环控制适用精度要求不高、还有就是执行单元的调节比较迟钝的场合,比如用阀门来对风机或水泵的流量进行大范围的调节,要实现闭环控制就比较困难了,一般都用变频器来作为闭环控制的执行单元了。

不大理解这段话的意思,是指阀门不宜用于闭环控制、要用变频器才行?化工里阀门是主要的控制手段,开环、闭环都是如此。对于控制回路来说,变频器和阀门没有本质的不同,都是执行机构,变频器主要用于控制马达(如泵机、传送带什么的),阀门主要用于控制流量,或者通过流量来控制温度、液位、成分、压力……。

PID的事后面马上就要讲到。本来没有打算多啰嗦PID整定的事,比较琐碎,如果诸君有兴趣,可以扯一扯。

家园 【原创】自动控制的故事(三)

房间内的空调是一个简单的控制问题。不过这只是指单一房间,整个高层大楼所有房间的中央空调问题实际上是一个相当复杂的问题,不在这里讨论的范围。夏天了,室内温度设在28度,实际温度高于28度了,空调机启动致冷,把房间的温度降下来;实际温度低于28度了,空调机关闭,让房间温度受环境气温自然升上去。通过这样简单的开关控制,室内温度应该就控制在28度。不过这里有一个问题,如果温度高于28度一点点,空调机就启动;低于28度一点点,空调机就关闭;那如果温度传感器和空调机的开关足够灵敏的话,空调机的开关频率可以无穷高,空调机不断地开开关关,要发神经病了,这对机器不好,在实际上也没有必要。解决的办法是设立一个“死区”(dead band),温度高于29度时开机,低于27度时关机。注意不要搞反了,否则控制单元要发神经了。

有了一个死区后,室内温度不再可能严格控制在28度,而是在27到29度之间“晃荡”。如果环境温度一定,空调机的制冷量一定,室内的升温/降温动态模型已知,可以计算温度“晃荡”的周期。不过既然是讲故事,我们就不去费那个事了。

这种开关控制看起来“土”,其实好处不少。对于大部分过程来说,开关控制的精度不高但可以保证稳定,或者说系统输出是“有界”的,也就是说实际测量值一定会被限制在一定的范围,而不可能无限制地发散出去。这种稳定性和一般控制理论里强调的所谓渐进稳定性不同,而是所谓BIBO稳定性,前者要求输出最终趋向设定值,后者只要求在有界的输入作用下输出是有界的,BIBO指bounded input bounded output。

对于简单的精度要求不高的过程,这种开关控制(或者称继电器控制,relay control,因为最早这种控制方式是用继电器或电磁开关来实现的)就足够了。但是很多时候,这种“毛估估”的控制满足不了要求。汽车在高速公路上行驶,速度设在定速巡航控制,速度飘下去几公里,心里觉得吃亏了,但要是飘上去几公里,被警察抓下来吃一个罚单,这算谁的?

开关控制是不连续控制,控制作用一加就是“全剂量”的,一减也是“全剂量”的,没有中间的过渡。如果空调机的制冷量有三个设定,:小、中、大,根据室温和设定的差别来决定到底是用小还是中还是大,那室温的控制精度就可以大大提高,换句话说,温度的“晃荡”幅度将大幅度减小。那么,如果空调机有更多的设定,从小小到小中到……到大大,那控制精度是不是更高呢?是的。既然如此,何不用无级可调的空调机呢?那岂不可以更精确地控制室温了吗?是的。

家园 沙发并送花
家园 花一个!

偶们实验用过的恒温槽也是一个例子。

家园 嘿嘿嘿

也送你一花吧

家园 看来非改帖子不可了------地主你等着!
家园 出文速度真不错啊.花

读帖笔记3:

1.有一类开关控制系统,若其目的是追求某项指标最优,就被称为Bang-Bang(邦邦)控制;

2.实际应用中人们总是采用可满足要求的、更容易实现的控制方法。

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跟着晨枫兄的故事,借宝地复习一下控制;老是跑到前面,实在是不好意思.

家园 说你是前馈, 有点道理吧
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