經典控制演算法

㈠ 大林控制演算法主要用在哪些工業場合

Smith補償與大林演算法的比較 摘要:研究了兩類用於時滯系統控制的方法,即包括自整定PID控制Smith預估控制和Dahlin演算法在內的經典控制方法和包括模糊控制,神經網路控制和模糊神經網路拉制在內的智能控制方法,經過比較後認為經典控制結構簡單,可靠性及實用性強,而智能控制則具有自適應性和堅固性好,抗干擾能力強的優勢,因而將這兩種控制方法結合起來是控制時滯系統有效實用的方法,具有很好的應用前景. 1引言 在工業生產過程中,具有時滯特性的控制對象是非常普遍的,例如造紙生產過程,精餾塔提餾級溫度控制過程,火箭發動機燃燒室中的燃燒過程等都是典型的時滯系統.為解決純滯後時間對系統控制性能帶來的不利影響,許多學者在理論和實氏 上做了大量的研究工作,提出了很多行之有效的方法.本文主要介紹其中兩類研究得比較多的控制方法,即最早在時滯系統控制中應用的幾種經典控制方法和近年來受到廣泛關注的智能控制方法. 2經典控制 所謂經典控制方法是指針對時滯系統控制問題提出並應用得最早的控制策略,主要包括自整定PID控制,Smith預估控制,大林演算法這幾種方法.這些方法雖然理論上比較簡單,但在實際應用中卻能收到很好的控制效果,因而在工業生產實踐中獲得了廣泛的應用. 2.1自整定PID控制 PID控制器由於具有演算法簡單,魯棒性好和可靠性高等特點,因而在實際控制系統設計中得到了廣泛的運用,據統計PID控制是在工業過程式控制制中應用最為廣泛的一種控制演算法.PID控制的難點在於如何對控制參數進行整定,以求得到最佳控制 效果.較早用來整定PID控制器參數的方法有:Ziegler-Nichols動態特性法,Cohen-Coon響應曲線法,基於積分平方准則ISE的整定法等.但是這些方法只能在對象模型精確己知的情況下, Cui,Kunfln Zhang,Yifei實現PID參數的離線整定,當被控對象特性發生變化時,就必須重新對系統進行模型辨識.為了能在對象特性發生變化時,自動對控制器參數進行在線調整,以適應新的工況,PID參數的自整定技術就應運而生了.目前用於自整定的方法比較多,如繼電型自整定技術,基於過程特徵參數的自整定技術,基於給定相位裕度和幅值裕度的SPAM法自整定技術,基於遞推參數估計的自整定技術以及智能自整定技術等.總體來看這類自整定PID控制器對於(T為系統的慣性時間常數)的純滯後對象控制是有效的,但對於大純滯後對象,當時,按照上述方法整定的PID控制器則難以穩定. 2.2 Smith預估控制 Smith於1957年提出的預估控制演算法,通過引入一個與被控對象相並聯的純滯後環節,使補償後的被控對象的等效傳遞函數不包括純滯後項,這樣就可以用常規的控制方法(如PID或PI控制)對時滯系統進行控制.Smith預估控制方法雖然從理論 上解決了時滯系統的控制問題,但在實際應用中卻還存在很大缺陷.Palmor提出Smith預估器存在這樣兩點不足:1.它要求有一個精確的過程模型,當模型發生變化時,控制質量將顯著惡化;2.Smith預估器對實際對象的參數變化十分敏感,當參數變化較大時,閉環系統也會變得不穩定,甚至完全失效.Watanabe進一步指出Smith預估器的兩個主要缺陷:1.系統對擾動的響應很差;2.若控制對象中包含的極點時,即使控制器中含有積分器,系統對擾動的穩態誤差也不為零.另外Smith預估器還存在參數整定上的困難,這些缺陷嚴重製約了Smith預估器在實際系統中的應用.針對Smith預估器存在的不足,一些改進結構的Smith預估器就應運而生了.Hang C C等針對常規預估控制方案中要求受控對象的模型精確這一局限,在常規方案基礎上,外加調節器組成副迴路對系統進行動態修正,該方法的穩定性和 魯棒性比原來的Smith預估系統要好,它對對象的模型精度要求明顯地降低了.Watanabe提出的改進結構的Smith預估器採用了一個抑制擾動的動態補償器M(s),通過配置M(s)的極點,能夠獲得較滿意的擾動響應及對擾動穩態誤差為零.對於Smith預估器的參數整定問題,張衛東等人提出了一種解析設計方法,並證明該控制器可以通過常規的PID控制器來實現,從而能根據給定的性能要求(超調或調節時間)來設計控制器參數. 2.3大林演算法 大林演算法是由美國IBM公司的Dahlin於1968年針對工業過程式控制制中的純滯後特性而提出的一種控制演算法.該演算法的目標是設計一個合適的數字調節器D(z),使整個系統的閉環傳遞函數相當於一個帶有純滯後的一階慣性環節,而且要求閉環系統的純滯後時間等於被控對象的純滯後時間.大林演算法方法比較簡單,只要能設計出合適的且可以物理實現的數字調節器D(z),就能夠有效地克服純滯後的不利影響,因而在工業生產中得到了廣泛應用.但它的缺點是設計中存在振鈴現象,且與Smith演算法一樣,需要一個准確的過程數字模型,當模型誤差較大時,控制質量將大大惡化,甚至系統會變得不穩定.實際上已有文獻證明,只要在Smith預估器中按給定公式設計調節器D伺,則Smith預估器與Dahlin演算法是等價的,Dahlin演算法可以看作是Smith預估器的一種特殊情況.

㈡ 有哪些入門類的控制論書籍

1.經典控制部分。
其實個人感覺，最有用的還是經典控制理論，畢竟現實中要處理的大部分系統還是siso的，都在一定范圍內可以看成是近似線性的，在線性系統中設計控制器的方法簡單而且有效，當控制器的增益足夠大時是可以比較好的抑制建模誤差和干擾的，在大部分場合是足夠的。

中文版的書最著名的就是胡壽松版《自動控制原理》和清華版《自動控制原理》吧。清華版的理論性比較強文字論述比較少，胡壽松版的相反。建議信號與系統基礎不太好的看胡壽松版，清華版的最進階使用。如果是偏向理論的數學好的，看清華版的會更自然。

英文版的
GF Franklin, JD Powell， Feedback Control of Dynamic Systems
Ogata, Katsuhiko. Modern control engineering
這兩本是國外講自動控制原理最常見的教材，覺得都很好，各有千秋。當然了這兩本書也都涵蓋了現代控制理論的內容。覺得最大的好處就是和實際工程背景結合的比較好，引入新的概念的時候，舉了大量的例子來做鋪墊，相比中文版的教材，弱化了一些數學上的證明，強調結論。推薦給英文基礎好的讀者，比中文版更容易入門。

特別給機械專業，要學控制理論的同學們推薦的一本書：
William J. Palm System Dynamics
完全是從一個學機械的人的角度來寫的書，開篇先講的是動力學，然後講控制的部分特別有意思，是先講頻域分析，再講時域，然後再引入反饋的概念。舉例子都是拿機械裝置來的，控制器設計的數學證明比較少，側重於結論。適合機械專業要搞簡單運動控制入門。

2.現代控制理論
中文版的只看過鄭大鍾的《線性系統》。也是理論論述很嚴謹，比如說能控性和能觀性到底怎麼證明的，還有國外的教材上不常見的李雅普諾夫穩定性定理的證明，對偶系統等等。我更多的會拿這一本做參考書，對於自己理論上沒有把握的東西在這本書上找參考。

上面說的那兩本經典的英文版都包含了現代控制理論。除此之外特別推薦的一本書是：
Brogan - Modern Control Theory
講的深入淺出，覆蓋的非常全。

再就是值得一提的一本書是
Thomas Kailath ， Linear Systems.
也算是一本參考書吧，需要好的基礎。老師對這本書的評價是：人們總以為自己非常懂線性系統，但是這本書會告訴你你還有很多不懂的。

3.數字控制
推薦一本
Franklin, Gene F., J. David Powell, and Michael L. Workman. Digital control of dynamic systems
畢竟很多控制演算法都是要靠數字實現的。這一本書是我強烈推薦給搞數字控制的，也是深入淺出。最一開始並沒有著急去寫離散變換，而是舉了很多例子，告訴讀者怎麼用直接的結論來實現在連續域設計的控制器。
中文版的數字控制還是叫計算機控制來著，看過一本，記不得作者了。

㈢ 溫度控制系統的經典控制演算法有哪些

目前在工業領域實際應用中，溫度控制系統經典控制演算法主要是 「 PID 」演算法。只是不同廠家會結合自身經驗，在標准PID控制演算法的基礎上，作些修改。

北京賽德恆--您身邊的控溫專家！

㈣ 模型預測控制的方法

模型預測控制是一種基於模型的閉環優化控制策略，其演算法的核心是：可預測未來的動態模型，在線反復優化計算並滾動實施的控製作用和模型誤差的反饋校正。模型預測控制具有控制效果好、魯棒性強等優點，可有效地克服過程的不確定性、非線性和並聯性，並能方便的處理過程被控變數和操縱變數中的各種約束。從模型預測控制的基本原理出發，常見的有三種預測控制演算法：
1)基於非參數模型的模型預測控制
代表性演算法有模型演算法(MAC)和動態矩陣控制(DMC)。這類演算法分別採用脈沖響應模型和有限階躍響應模型作為過程預測模型，無需考慮模型結構和階次，可將過程時滯自然納入模型中，尤其適合表示動態響應不規則的對象特性，適合處理開環穩定多變數過程約束問題的控制。
2)基於ARMA或CARIMA等輸入輸出參數化模型的預測控制演算法。
這類演算法有經典自適應控制發展而來，融合了自校正控制和預測控制的優點。其反饋校正通過模型的在線辨識和控制率的在線修正以自校正的方式實現，其中最具代表性的是廣義預測演算法，它可應用於時變時滯較難控制的對象，並對系統的時滯和階次不確定有良好的魯棒性，但對於多變數系統，演算法實施較困難。
3)滾動時域控制。由LQ和LQG演算法發展而來
對於狀態空間模型，用有限時域二次性能指標再加終端約束的滾動時域控制演算法來保證系統穩定性。它已拓展到跟蹤控制和輸出反饋控制。各類模型預測控制演算法雖然在模型、控制和性能上存在許多差異，但其核心都是基於滾動時域原理，演算法中包含了預測模型、滾動優化和反饋校正三個基本原理。

㈤ 機器人控制有哪些經典演算法

機器人的控制和機械臂的控制是不太一樣的，如果是小車類的，推薦Arino，入門資料非常多，簡單的機械臂控制也有不少；如果是類似工業機械臂的那種，最好看一下機器人運動學，了解下正逆運動學求解相關的知識，Matlab有個工具箱matlab robotics toolbox，用來入門非常不錯，當然C++、VB都可以用來編程的：D

㈥ 需要一些c語言寫得經典濾波，pid控制，模糊控制的演算法。

這個世界沒有免費的晚餐，還是多看資料，自己動手吧。 下面資料僅供參考
http://wenku..com/view/8466a429cfc789eb172dc86c.html
http://wenku..com/view/89b366e9e009581b6bd9ebf2.html
http://wenku..com/view/8e9d022f2af90242a895e593.html
http://wenku..com/view/55d3532f7375a417866f8fed.html
http://wenku..com/view/bb24150d76c66137ee0619dc.html
http://wenku..com/view/5b0fbce0524de518964b7ddd.html
http://wenku..com/view/90a2edf49e314332396893d3.html

㈦ 經典PID和自適應PID控制的演算法

首先要進行在線系統辨識，然後尋求自適應律，經典PID不再有繼承性，不存在改的問題

㈧ 請問目前市場上的電機控制器使用的是什麼演算法，除了經典PID演算法外已經在控制器上使用的演算法有哪些

你是想問為什麼不用PID而只用PI嗎？其實用PID也是可以的，我做項目都是用的PID的，PID比PI有跟快的反應能力，能對誤差做出快速響應，但是同時會容易引起震盪，參數沒有PI那麼好調。

㈨ 現代控制中有哪些適用於無模型控制的控制演算法

自適應控制、模糊控制、切換控制等好多類。現代控制區別於經典控制的主要特點是採用時域的狀態空間描述方法而不是頻域的傳遞函數方法，可將單輸入單輸出系統容易地推廣至多輸入多輸出系統。