经典控制算法

㈠ 大林控制算法主要用在哪些工业场合

Smith补偿与大林算法的比较 摘要:研究了两类用于时滞系统控制的方法,即包括自整定PID控制Smith预估控制和Dahlin算法在内的经典控制方法和包括模糊控制,神经网络控制和模糊神经网络拉制在内的智能控制方法,经过比较后认为经典控制结构简单,可靠性及实用性强,而智能控制则具有自适应性和坚固性好,抗干扰能力强的优势,因而将这两种控制方法结合起来是控制时滞系统有效实用的方法,具有很好的应用前景. 1引言 在工业生产过程中,具有时滞特性的控制对象是非常普遍的,例如造纸生产过程,精馏塔提馏级温度控制过程,火箭发动机燃烧室中的燃烧过程等都是典型的时滞系统.为解决纯滞后时间对系统控制性能带来的不利影响,许多学者在理论和实氏 上做了大量的研究工作,提出了很多行之有效的方法.本文主要介绍其中两类研究得比较多的控制方法,即最早在时滞系统控制中应用的几种经典控制方法和近年来受到广泛关注的智能控制方法. 2经典控制 所谓经典控制方法是指针对时滞系统控制问题提出并应用得最早的控制策略,主要包括自整定PID控制,Smith预估控制,大林算法这几种方法.这些方法虽然理论上比较简单,但在实际应用中却能收到很好的控制效果,因而在工业生产实践中获得了广泛的应用. 2.1自整定PID控制 PID控制器由于具有算法简单,鲁棒性好和可靠性高等特点,因而在实际控制系统设计中得到了广泛的运用,据统计PID控制是在工业过程控制中应用最为广泛的一种控制算法.PID控制的难点在于如何对控制参数进行整定,以求得到最佳控制 效果.较早用来整定PID控制器参数的方法有:Ziegler-Nichols动态特性法,Cohen-Coon响应曲线法,基于积分平方准则ISE的整定法等.但是这些方法只能在对象模型精确己知的情况下, Cui,Kunfln Zhang,Yifei实现PID参数的离线整定,当被控对象特性发生变化时,就必须重新对系统进行模型辨识.为了能在对象特性发生变化时,自动对控制器参数进行在线调整,以适应新的工况,PID参数的自整定技术就应运而生了.目前用于自整定的方法比较多,如继电型自整定技术,基于过程特征参数的自整定技术,基于给定相位裕度和幅值裕度的SPAM法自整定技术,基于递推参数估计的自整定技术以及智能自整定技术等.总体来看这类自整定PID控制器对于(T为系统的惯性时间常数)的纯滞后对象控制是有效的,但对于大纯滞后对象,当时,按照上述方法整定的PID控制器则难以稳定. 2.2 Smith预估控制 Smith于1957年提出的预估控制算法,通过引入一个与被控对象相并联的纯滞后环节,使补偿后的被控对象的等效传递函数不包括纯滞后项,这样就可以用常规的控制方法(如PID或PI控制)对时滞系统进行控制.Smith预估控制方法虽然从理论 上解决了时滞系统的控制问题,但在实际应用中却还存在很大缺陷.Palmor提出Smith预估器存在这样两点不足:1.它要求有一个精确的过程模型,当模型发生变化时,控制质量将显着恶化;2.Smith预估器对实际对象的参数变化十分敏感,当参数变化较大时,闭环系统也会变得不稳定,甚至完全失效.Watanabe进一步指出Smith预估器的两个主要缺陷:1.系统对扰动的响应很差;2.若控制对象中包含的极点时,即使控制器中含有积分器,系统对扰动的稳态误差也不为零.另外Smith预估器还存在参数整定上的困难,这些缺陷严重制约了Smith预估器在实际系统中的应用.针对Smith预估器存在的不足,一些改进结构的Smith预估器就应运而生了.Hang C C等针对常规预估控制方案中要求受控对象的模型精确这一局限,在常规方案基础上,外加调节器组成副回路对系统进行动态修正,该方法的稳定性和 鲁棒性比原来的Smith预估系统要好,它对对象的模型精度要求明显地降低了.Watanabe提出的改进结构的Smith预估器采用了一个抑制扰动的动态补偿器M(s),通过配置M(s)的极点,能够获得较满意的扰动响应及对扰动稳态误差为零.对于Smith预估器的参数整定问题,张卫东等人提出了一种解析设计方法,并证明该控制器可以通过常规的PID控制器来实现,从而能根据给定的性能要求(超调或调节时间)来设计控制器参数. 2.3大林算法 大林算法是由美国IBM公司的Dahlin于1968年针对工业过程控制中的纯滞后特性而提出的一种控制算法.该算法的目标是设计一个合适的数字调节器D(z),使整个系统的闭环传递函数相当于一个带有纯滞后的一阶惯性环节,而且要求闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间.大林算法方法比较简单,只要能设计出合适的且可以物理实现的数字调节器D(z),就能够有效地克服纯滞后的不利影响,因而在工业生产中得到了广泛应用.但它的缺点是设计中存在振铃现象,且与Smith算法一样,需要一个准确的过程数字模型,当模型误差较大时,控制质量将大大恶化,甚至系统会变得不稳定.实际上已有文献证明,只要在Smith预估器中按给定公式设计调节器D伺,则Smith预估器与Dahlin算法是等价的,Dahlin算法可以看作是Smith预估器的一种特殊情况.

㈡ 有哪些入门类的控制论书籍

1.经典控制部分。
其实个人感觉，最有用的还是经典控制理论，毕竟现实中要处理的大部分系统还是siso的，都在一定范围内可以看成是近似线性的，在线性系统中设计控制器的方法简单而且有效，当控制器的增益足够大时是可以比较好的抑制建模误差和干扰的，在大部分场合是足够的。

中文版的书最着名的就是胡寿松版《自动控制原理》和清华版《自动控制原理》吧。清华版的理论性比较强文字论述比较少，胡寿松版的相反。建议信号与系统基础不太好的看胡寿松版，清华版的最进阶使用。如果是偏向理论的数学好的，看清华版的会更自然。

英文版的
GF Franklin, JD Powell， Feedback Control of Dynamic Systems
Ogata, Katsuhiko. Modern control engineering
这两本是国外讲自动控制原理最常见的教材，觉得都很好，各有千秋。当然了这两本书也都涵盖了现代控制理论的内容。觉得最大的好处就是和实际工程背景结合的比较好，引入新的概念的时候，举了大量的例子来做铺垫，相比中文版的教材，弱化了一些数学上的证明，强调结论。推荐给英文基础好的读者，比中文版更容易入门。

特别给机械专业，要学控制理论的同学们推荐的一本书：
William J. Palm System Dynamics
完全是从一个学机械的人的角度来写的书，开篇先讲的是动力学，然后讲控制的部分特别有意思，是先讲频域分析，再讲时域，然后再引入反馈的概念。举例子都是拿机械装置来的，控制器设计的数学证明比较少，侧重于结论。适合机械专业要搞简单运动控制入门。

2.现代控制理论
中文版的只看过郑大钟的《线性系统》。也是理论论述很严谨，比如说能控性和能观性到底怎么证明的，还有国外的教材上不常见的李雅普诺夫稳定性定理的证明，对偶系统等等。我更多的会拿这一本做参考书，对于自己理论上没有把握的东西在这本书上找参考。

上面说的那两本经典的英文版都包含了现代控制理论。除此之外特别推荐的一本书是：
Brogan - Modern Control Theory
讲的深入浅出，覆盖的非常全。

再就是值得一提的一本书是
Thomas Kailath ， Linear Systems.
也算是一本参考书吧，需要好的基础。老师对这本书的评价是：人们总以为自己非常懂线性系统，但是这本书会告诉你你还有很多不懂的。

3.数字控制
推荐一本
Franklin, Gene F., J. David Powell, and Michael L. Workman. Digital control of dynamic systems
毕竟很多控制算法都是要靠数字实现的。这一本书是我强烈推荐给搞数字控制的，也是深入浅出。最一开始并没有着急去写离散变换，而是举了很多例子，告诉读者怎么用直接的结论来实现在连续域设计的控制器。
中文版的数字控制还是叫计算机控制来着，看过一本，记不得作者了。

㈢ 温度控制系统的经典控制算法有哪些

目前在工业领域实际应用中，温度控制系统经典控制算法主要是 “ PID ”算法。只是不同厂家会结合自身经验，在标准PID控制算法的基础上，作些修改。

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㈣ 模型预测控制的方法

模型预测控制是一种基于模型的闭环优化控制策略，其算法的核心是：可预测未来的动态模型，在线反复优化计算并滚动实施的控制作用和模型误差的反馈校正。模型预测控制具有控制效果好、鲁棒性强等优点，可有效地克服过程的不确定性、非线性和并联性，并能方便的处理过程被控变量和操纵变量中的各种约束。从模型预测控制的基本原理出发，常见的有三种预测控制算法：
1)基于非参数模型的模型预测控制
代表性算法有模型算法(MAC)和动态矩阵控制(DMC)。这类算法分别采用脉冲响应模型和有限阶跃响应模型作为过程预测模型，无需考虑模型结构和阶次，可将过程时滞自然纳入模型中，尤其适合表示动态响应不规则的对象特性，适合处理开环稳定多变量过程约束问题的控制。
2)基于ARMA或CARIMA等输入输出参数化模型的预测控制算法。
这类算法有经典自适应控制发展而来，融合了自校正控制和预测控制的优点。其反馈校正通过模型的在线辨识和控制率的在线修正以自校正的方式实现，其中最具代表性的是广义预测算法，它可应用于时变时滞较难控制的对象，并对系统的时滞和阶次不确定有良好的鲁棒性，但对于多变量系统，算法实施较困难。
3)滚动时域控制。由LQ和LQG算法发展而来
对于状态空间模型，用有限时域二次性能指标再加终端约束的滚动时域控制算法来保证系统稳定性。它已拓展到跟踪控制和输出反馈控制。各类模型预测控制算法虽然在模型、控制和性能上存在许多差异，但其核心都是基于滚动时域原理，算法中包含了预测模型、滚动优化和反馈校正三个基本原理。

㈤ 机器人控制有哪些经典算法

机器人的控制和机械臂的控制是不太一样的，如果是小车类的，推荐Arino，入门资料非常多，简单的机械臂控制也有不少；如果是类似工业机械臂的那种，最好看一下机器人运动学，了解下正逆运动学求解相关的知识，Matlab有个工具箱matlab robotics toolbox，用来入门非常不错，当然C++、VB都可以用来编程的：D

㈥ 需要一些c语言写得经典滤波，pid控制，模糊控制的算法。

这个世界没有免费的晚餐，还是多看资料，自己动手吧。 下面资料仅供参考
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 经典PID和自适应PID控制的算法

首先要进行在线系统辨识，然后寻求自适应律，经典PID不再有继承性，不存在改的问题

㈧ 请问目前市场上的电机控制器使用的是什么算法，除了经典PID算法外已经在控制器上使用的算法有哪些

你是想问为什么不用PID而只用PI吗？其实用PID也是可以的，我做项目都是用的PID的，PID比PI有跟快的反应能力，能对误差做出快速响应，但是同时会容易引起震荡，参数没有PI那么好调。

㈨ 现代控制中有哪些适用于无模型控制的控制算法

自适应控制、模糊控制、切换控制等好多类。现代控制区别于经典控制的主要特点是采用时域的状态空间描述方法而不是频域的传递函数方法，可将单输入单输出系统容易地推广至多输入多输出系统。