前言

  所使用的教材为机械工业出版社出版的《过程控制系统》,编者为王再英,刘淮霞,彭倩。书本涉及知识很全面,包括各种变送器,传感器等,本文仅对一些个人感兴趣的地方进行记录。

PID控制

  PID计算是对误差$e$进行的,即$给定值SV$与$测量值PV$之间的偏差。模拟理论式如下:

其中,P为比例度,区别于比例增益$K_p$,T为积分常数。
  从过程控制学科的角度来说,经历了由模拟到数字的过程,如模拟的经典型号DDZ-Ⅲ,其电路分析在课本P76~85。数字电路理论推导在P89,主要涉及对模拟理论式的离散化以及采用实际微分运算(对传递函数进行反拉普拉斯变换后替换)。

PID的派生

PI-D

  即微分先行的PID控制算法,具体做法是将微分改为仅对测量值进行,而不是误差值,目的是消除微分冲击的影响。

I-PD

  即比例微分先行,做法同上,可去除比例冲击

前馈控制系统

  PID是针对误差进行的闭环反馈控制系统,其要求被控参数出现偏差后控制器才有所动作,我们也可以另辟蹊径,在扰动出现时就立即产生动作抵消影响,即在偏差出现前就采取动作,这就是前馈控制
  前馈也具有一定的局限性:

  1. 实际控制过程干扰种类很多,不可能每种干扰都配一套前馈控制系统。
  2. 决定前馈控制器控制规律的扰动通道等,很难得出精确表达式,这就存在了误差。

    前馈-反馈复合控制系统

Smith预估控制