智能控制在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用-免費(fèi)閱讀
【正文】 在基礎(chǔ)理論方面，涉及傳統(tǒng)人工智能的知識(shí)表示和推理、計(jì)算智能(如模糊計(jì)算、神經(jīng)計(jì)算和進(jìn)化計(jì)算等)和機(jī)器學(xué)習(xí)等。X軸代表時(shí)間，給定值是固定的，所以是一條平行于X軸的直線，理論上，我們希望的曲線，是被控量直接向給定量靠近，進(jìn)而重合，如曲線“理想狀態(tài)下的被調(diào)節(jié)對(duì)象測(cè)量值曲線”，但實(shí)際中并不能實(shí)現(xiàn)，客觀上比較理想的是圖中“調(diào)節(jié)較好的被調(diào)節(jié)對(duì)象測(cè)量值曲線”，被控量圍繞給定量振蕩幾個(gè)周期后，靠近給定量。但積分時(shí)間太長(zhǎng)，又會(huì)當(dāng)反饋信號(hào)急劇變化時(shí)，被控物理量難以迅速恢復(fù)。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)。比例控制的輸出曲線如圖02所示，其輸出是一條始于原點(diǎn)的直線，而直線的斜率是由比例增益確定的。如果被調(diào)節(jié)對(duì)象的測(cè)量值大于給定值，則增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出值，此為正作用。由圖可知，閥門在關(guān)閉時(shí)剛開始接收到開信號(hào)時(shí)閥門無(wú)實(shí)際動(dòng)作，這段區(qū)域即是死區(qū)，然后在接受到一定的信號(hào)值后，閥門開始大幅度動(dòng)作，然后進(jìn)入到一個(gè)相對(duì)平緩的直線運(yùn)行區(qū)域，這段相對(duì)平緩的直線即線性區(qū)（linear zone）。很多盤裝儀表控制器就具備很好的帶有記憶功能的PID控制功能。而且?guī)缀跛械摹盃顟B(tài)閉環(huán)控制”都有是否允許執(zhí)行的開關(guān)，即聯(lián)鎖按鈕。例如向一個(gè)容器里加水，有水位測(cè)量設(shè)備，水位到達(dá)設(shè)定的高度，水龍頭自動(dòng)關(guān)斷，這就是“閉環(huán)控制”；如需人為的看水是否到了設(shè)定的高度，而去人為的關(guān)水龍頭，這就是“開環(huán)控制”。 （4）控制手段的經(jīng)濟(jì)性基于實(shí)時(shí)性、生產(chǎn)成本和操作工素質(zhì)等因素的考慮，控制手段不允許過(guò)分復(fù)雜。這種復(fù)雜性還表現(xiàn)在被控對(duì)象與環(huán)境的關(guān)系上，如不確定性因素增多，缺乏先驗(yàn)知識(shí)，環(huán)境干擾具有多樣性、時(shí)變性和隨機(jī)性，系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)的各子系統(tǒng)之間和系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)聯(lián)性相當(dāng)強(qiáng)且復(fù)雜。控制器的輸出經(jīng)過(guò)輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過(guò)傳感器，變送器，通過(guò)輸入接口送到控制器，這樣完成了一次正常的運(yùn)算控制操作。其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)比較快，控制器本身不需要復(fù)雜的計(jì)算，通過(guò)邏輯運(yùn)算基本可以實(shí)現(xiàn)；其缺點(diǎn)是一旦收到的反饋信號(hào)為假信號(hào)，則按照假信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，工程上多稱之為“誤動(dòng)”?！罢{(diào)節(jié)閉環(huán)控制”一般常用的控制方式是“比例積分微分控制”即“PID控制”或“PID調(diào)節(jié)”。例如一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，接收4~20mA線性信號(hào)，輸出動(dòng)作是0~100%的機(jī)械力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不動(dòng)作的。而PID調(diào)節(jié)有很多計(jì)算方法，實(shí)際應(yīng)用卻多用“試湊法”，即先通過(guò)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)一組PID參數(shù)值，再根據(jù)實(shí)際效果調(diào)節(jié)參數(shù)值，達(dá)到預(yù)期的目的。比例、積分、微分在PID調(diào)節(jié)的作用。一般在
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