对控制算法创新的一些深入思考

2023/6/1 22:29:24 人评论次浏览分类：过程控制文章地址：//www.e-cumulus.com/tech/4929.html

搞过程控制研究创新或者学位论文中都希望在控制算法上有所突破。看起来三参数的PID控制算法只是一个简单的线性控制算法，而被控对象的本质往往都是非线性的。一直以来都有研究创新控制算法超越PID并用于实际生产的努力。可是在和PID进行控制算法性能对比试验中，很多都是精准被控对象的设定值阶跃响应。这些对比说服力不强不能充分体现新控制算法的优越性。常见的问题包括：

1、PID参数没有进行最优的整定
很多人使用ZN法整定的PID控制器进行比较。这个方法的缺点非常明显。非最优参数的对比试验不能说明问题。Åström教授认为和ZN整定的PID对比是控制算法不自信的表现。

2、对比试验常常选择一阶纯滞后被控对象
一般说比较复杂的被控对象才是新算法的用武之地。最常见的一阶纯滞后被控对象PID控制器的性能就已经足够优秀了。否则不可能100多年PID控制器历久弥新长盛不衰。

3、设定值阶跃响应的测试方法可以说明部分效果，但是说实话理论依据不充分
要想理论上充分要在鲁棒性和控制性能上同时证明。如果是线性的控制器可以做频域的分析。Åström和Skogestad教授进行控制算法对比研究，他们在给定最优指标后首先找到最优性能PID参数，然后用自己的方法进行比较，这样做说服力就很强。有时候创新算法是智能算法这个对比难度很大可以考虑做模型失配后的设定值阶跃或扰动阶跃测试证明自己算法的有效性。模型失配后性能不稳定的算法一定不适合工业应用！

最后昌晖表有个建议：如果想研究出一种工业界喜闻乐见的控制算法并逐渐推广应用。一定要算法鲁棒、可靠、易于整定维护。所以提出控制算法应该把参数的整定规则也一并研究一下。为了推广Lambda整定方法，在原整定方法基础上我们做的基于响应曲线的Lambda整定方法就是满足鲁棒性、适用范围广、易于整定的方法，具备推广应用的潜力。