PID控制算法的缺点

这些年正在热火朝天推广的先进控制，应该比单纯的PID控制更能解决这个问题。因为牵扯到技术保密和知识产权，先进控制的算法还不能移植到DCS内实现，只是把DCS当做一个桥梁，若干年后也许就可以了。

maxiaohua 发表于 2022-2-16 14:42
这些年正在热火朝天推广的先进控制，应该比单纯的PID控制更能解决这个问题。因为牵扯到技术保密和知识产权 ...

是的，由于知识产权问题，当前一些先进控制算法基本上在上位机上运行，个别的先进控制算法在专用的硬件上运行。很多成功应用的先进控制算法大部分是基于模型的预测控制算法，从理论上来说，模型预测控制对多变量系统比较有效。但模型预测控制最大的问题是在大干扰不可测时性能十分有限，而且名义上是多变量系统，但变量多到一定的程度，效果也很差，所以对于大系统模型预测控制还是分块、分区来实施。我们在设计控制系统的时候，并不是越大越好，有时候稍微设计较高级一点的控制方案就能解决很多问题（如精馏塔的成分控制，实际上把带有压力补偿的灵敏板温度和回流构成一个串级系统就可以了，但在主控制器设计上，不仅仅PID有缺陷，控制的速度比较慢；模型预测控制也有缺陷，模型预测控制的缺陷是在不可测量的进料组分发生变化时，性能比较差，还没有优秀的操作人员克服这种干扰快速，而我们的算法可以解决这些问题）

Renzhengyun 发表于 2022-2-16 15:37
是的，由于知识产权问题，当前一些先进控制算法基本上在上位机上运行，个别的先进控制算法在专用的硬件上 ...

PID现在也有很多新的整定方法，大部分连续过程可以看作是一阶加纯滞后过程，对于纯滞后比较小的这类过程，国内外有经验的工程师一般将积分时间设置为时间常数，比例作用则根据希望的响应速度来设计，如果希望响应速度快，比例作用强一些，反之则弱一些，微分时间一般设置为零。这种方式对一部分系统还是有效的，但对大容性和积分过程来说，如果希望系统的响应速度和抗干扰速度都要快的话，这种整定方式是有很大缺陷的，是达不到用户要求的，我相信大部分过程控制实践者都有这方面的体会。

Renzhengyun 发表于 2022-2-18 08:21
PID现在也有很多新的整定方法，大部分连续过程可以看作是一阶加纯滞后过程，对于纯滞后比较小的这类过程 ...

这里所指的干扰特指输入干扰（在被控对象的输入端），按照上面整定的方式，效果比较差，而输入干扰又是广泛存在的。

请问哪里能学x iPID，小白那种

ranyinghaha 发表于 2022-2-22 23:31
请问哪里能学x iPID，小白那种

B站上就有不少介绍PID整定的视频。

Renzhengyun 发表于 2022-2-6 17:08
Universal Control System万能控制系统：https://www.bilibili.com/video/BV1cy4y1G7J2

大家在工作中如果碰到PID控制回路性能不好（振荡、抗干扰能力差、长时间达不到稳态等），大家可以和我交流，能提供相关历史趋势图片或者历史数据更好，假如是PID参数问题的话，我将为PID参数设置给出一些合理的建议。我在PID整定上有一些理论和经验的积累。

Renzhengyun 发表于 2022-3-10 07:48
大家在工作中如果碰到PID控制回路性能不好（振荡、抗干扰能力差、长时间达不到稳态等），大家可以和我交 ...

我们是控制算法的设计者，而不是控制算法的搬运者，有自己的控制思想体系，不必言必称“希腊”。

Renzhengyun 发表于 2022-3-12 09:36
我们是控制算法的设计者，而不是控制算法的搬运者，有自己的控制思想体系，不必言必称“希腊”。

基于被控对象的模型是我们设计算法的基础，但是被控对象的真正模型是很难得到的。在不同的工作点上模型特性是不一样的，甚至在相同的工作点上上升和下降的特性也是不一样的，何况有些被控对象存在严重的非线性和干扰，采用阶跃测试、机理建模、相关分析等方法建立的模型精度是很难保证的。这样就限制了很多基于模型的预测控制性能。鉴于此情况，我们算法是建立在被控对象最简模型的基础上的，既保证了系统的跟踪特性、抗干扰特性，又保证了系统的鲁棒性。

Renzhengyun 发表于 2022-3-30 14:21
基于被控对象的模型是我们设计算法的基础，但是被控对象的真正模型是很难得到的。在不同的工作点上模型特 ...

万能控制算法具有快速的刹车性能，比PID的刹车速度快N倍，可以迅速的抑制干扰不超调，而不至于引起翻车（振荡）。

对于大容性过程（无任何纯滞后）几种PID控制的仿真效果，实际应用效果也差不多。第一种不完全微分且微分先行的PID方式，无论是跟踪速度还是抗干扰速度，性能都非常优良；第二种小积分作用，设定点跟踪有超调；第三种大积分作用，设定点跟踪没有超调（如果控制器输出饱和，设定点跟踪速度会非常慢），且抗输入干扰的速度效果很差。由于实际过程或多或少含有纯滞后，这样就导致常规的PID控制性能比较差，且参数不易整定。

Renzhengyun 发表于 2022-5-18 09:14
对于大容性过程（无任何纯滞后）几种PID控制的仿真效果，实际应用效果也差不多。第一种不完全微分且微分先 ...

上面的图表明：对于大容性过程，如果PID参数的积分时间设置为过程的时间常数，不管比例作用多强，抗输入干扰的能力都非常弱。同时，在控制器输出饱和的时候，恢复到正常状态的时间也非常长。

jlshnlhj 发表于 2022-2-8 11:55
“希望能够取代当前PLC、DCS中的PID回路和常规的复杂回路，减少整定时间，提高跟踪速度和稳态控制精度， ...

支持，控制算法或者在控制系统体外运行，移植到FCS问过 难度不小 涉及的方面众多。体外运行 通过OPC将回路参数数据取出，建模仿真。外网接入控制层 风险还是难以控制的

o＇sman 发表于 2022-5-26 12:37
支持，控制算法或者在控制系统体外运行，移植到FCS问过 难度不小 涉及的方面众多。体外运行 通过OPC将回 ...

非常感谢支持！希望在国产的PLC和DCS等系统中，采用万能控制算法作为最基础的通用控制模块，全面取代传统的PID控制算法，克服PID控制算法的缺点和不足，使国产PLC和DCS采用原创性的技术创新、突破、超越，而不仅仅是学x i、模仿、跟随，提高国际竞争力。把流程工业中需要采用先进控制算法才能解决的控制难题，直接调用该通用控制模块即可，不需要复杂的算法设计和参数整定。

Universal Control System万能控制算法：https://www.bilibili.com/video/BV1cy4y1G7J2

最近看了一下最速控制器，该控制器是一种正反馈的结构（很有意思的一种结构，本质上正反馈是不稳定的），控制器的输出不仅和输入偏差成正比，而且和控制器过去一段时间的输出的均值成正比。最速控制器的前向通道部分和我以前研究的组合积分控制器具有相同的工作原理。