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微笑去坚持

金虫 (正式写手)

[交流] 控制器设计 已有2人参与

有几个关于控制器设计的问题，请大牛们帮忙指导一下啊，谢谢：
1、控制器的设计与跟踪信号有关系吗？如果pid控制器设计好以后，是否对所有的跟踪信号都适用？还是只能根据某一个信号，设计固定的pid控制器？
2、pid控制器能控制时变系统吗？是怎么样控制的？
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过程控制及控制理论

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1楼 2013-06-25 17:32:04
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gaofeng79

银虫 (正式写手)
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1.显然是有关系的。PID控制器设计好后是否所有跟踪信号都适用？看你怎么定义所有跟踪信号，以及跟踪的要求是什么？如果要求动态误差跟踪，基本不可能实现。PID始终只能调节三个参数，也就意味着最多只能调整3个极点，所以不可能对于任意系统使其闭环响应的传递函数在0~inf频率范围内都是1.
2.显然PID控制器是有可能控制时变系统的。只不过不是所有时间系统都可以。至于如何控制，和是不变系统是一样的。
设计实际的控制器时，往往都要对对象进行近似。有时将非线性近似为线性，时变近似为时不变。或者通过一些补偿来进行近似。此时，很多线性系统的控制方法都可以使用。
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发动机控制;快速原型;硬件在环测试;汽车主动安全;
2楼2013-06-26 08:31:53
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月下行云

新虫 (小有名气)
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2楼: Originally posted by gaofeng79 at 2013-06-26 08:31:53
1.显然是有关系的。PID控制器设计好后是否所有跟踪信号都适用？看你怎么定义所有跟踪信号，以及跟踪的要求是什么？如果要求动态误差跟踪，基本不可能实现。PID始终只能调节三个参数，也就意味着最多只能调整3个极点 ...

老师说的真好，这一句“闭环响应的传递函数在0~inf频率范围内都是1”怎么理解啊，如果都是1就能代表动态无差么？
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3楼2013-06-26 15:35:37
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微笑去坚持

金虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by gaofeng79 at 2013-06-26 08:31:53
1.显然是有关系的。PID控制器设计好后是否所有跟踪信号都适用？看你怎么定义所有跟踪信号，以及跟踪的要求是什么？如果要求动态误差跟踪，基本不可能实现。PID始终只能调节三个参数，也就意味着最多只能调整3个极点 ...

老师您好，如果用遗传算法或者神经网络对pid参数进行整定，是否就属于自适应控制的问题了，这时，已经设计好的pid控制器的参数还会影响整定的结果吗；比如：原pid控制器参数分别为kp=0.1;ki=0.2;kd=0.3;将他们作为初值，用智能算法进行整定的结果；与任意选取kp=0.01;ki=0.02;kd=0.03作为初值，用智能算法进行整定的结果是一样的，即：pid整定的最终结果相同；那么，在参数整定之前进行设计pid控制器的过程是否就属于多余工作了。谢谢您。
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4楼2013-06-26 17:02:55
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gaofeng79

银虫 (正式写手)
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3楼: Originally posted by 月下行云 at 2013-06-26 15:35:37
老师说的真好，这一句“闭环响应的传递函数在0~inf频率范围内都是1”怎么理解啊，如果都是1就能代表动态无差么？...

如果闭环传递函数=1，那么y=yd，不就是完全没有误差么。
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发动机控制;快速原型;硬件在环测试;汽车主动安全;
5楼2013-06-27 08:11:59
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gaofeng79

银虫 (正式写手)
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4楼: Originally posted by 微笑去坚持 at 2013-06-26 17:02:55
老师您好，如果用遗传算法或者神经网络对pid参数进行整定，是否就属于自适应控制的问题了，这时，已经设计好的pid控制器的参数还会影响整定的结果吗；比如：原pid控制器参数分别为kp=0.1;ki=0.2;kd=0.3;将他们作为 ...

有没有想过整定完成前的控制效果怎么保证？自适应和智能算法进行整定是理论上可以达到某个目标，但是对于具体需要多久可以达到目标点？这个与激励信号等因素有关系，尚无理论上明确的结论。所以，有可能很长时间都达不到最终结果，那么整定过程怎么办？就让控制效果很差吗？在现实当中，其实是不容许的。我做汽车电子控制的，在发动机控制中也有应用自适应的思想。但是，自适应只是用来校正发动机因长时间工作，性能衰减造成的特性变化。正常情况下，还是通过标定PID参数进行控制的，而且这部分工作占绝大部分工作量。
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发动机控制;快速原型;硬件在环测试;汽车主动安全;
6楼2013-06-27 08:20:29
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月下行云

新虫 (小有名气)
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5楼: Originally posted by gaofeng79 at 2013-06-27 08:11:59
如果闭环传递函数=1，那么y=yd，不就是完全没有误差么。...

哦，明白了，那除了G(s)=1;应该不可能存在这样的传递函数吗？
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7楼2013-06-27 09:20:23
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gaofeng79

银虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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7楼: Originally posted by 月下行云 at 2013-06-27 09:20:23
哦，明白了，那除了G(s)=1;应该不可能存在这样的传递函数吗？...

对，这个是理想状态。所以设计控制器首先要了解对象的特点、所处的环境和外部干扰的特性，然后根据需要进行设计。对于不关心的频带或者特性，就没有必要整复杂的东西。
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发动机控制;快速原型;硬件在环测试;汽车主动安全;
8楼2013-06-27 12:38:03
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微笑去坚持

金虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by gaofeng79 at 2013-06-26 08:31:53
1.显然是有关系的。PID控制器设计好后是否所有跟踪信号都适用？看你怎么定义所有跟踪信号，以及跟踪的要求是什么？如果要求动态误差跟踪，基本不可能实现。PID始终只能调节三个参数，也就意味着最多只能调整3个极点 ...

查找了一些关于时变系统自适应控制的文献，了解到神经网络在这方面的应用较为广泛，且认识到神经网络的权重参数学习算法多为标准BP算法或基于此而改进的学习算法，其目的是提高参数学习算法。关于参数学习算法，有两个问题，一直无法解开，请大家帮忙解答一下，谢谢。
问题1: 应用神经网络自适应控制，在参数学习之前，是否需要提前判断被控对象在各时刻对应的具体形式（或者具体时刻的数学表达式），然后根据判断得到的表达式进行参数的学习？如果此种情况出现的话，我认为，参数的学习算法不存在学习的规律。
问题2：参数的学习速指的是什么？在参数的学习中，有无参数学习速度与被控对象变化速度快慢比较要求？
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9楼2013-11-29 10:59:55
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