智能控制在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用(更新版)
【正文】 為追求高質(zhì)量、高可靠、高效益、高適應(yīng)性的四高目標，一方面其生產(chǎn)規(guī)模越來越龐大，節(jié)奏越來越快，工藝越來越復雜；另一方面基于嚴格和精確的數(shù)學模型描述基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)控制理論的分析、綜合與設(shè)計技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的控制實踐存在著巨大的鴻溝，理論與應(yīng)用之間存在著嚴重的不協(xié)調(diào)性，面對復雜的工業(yè)對象，2工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在自動化（automation）不斷完善和發(fā)展的今天，自動化水平已經(jīng)成為衡量企業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標準，而自動化的一個重要分支——工業(yè)自動化，更是生產(chǎn)型企業(yè)提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。它既是推動自動控制理論和系統(tǒng)科學發(fā)展的強大動力，同時也對自動控制提出了前所未有的挑戰(zhàn)，其表現(xiàn)為： （1）被控對象日益復雜被控對象往往是無窮維的復雜系統(tǒng)，表現(xiàn)出很強的分布特性，而利用有限參數(shù)模型設(shè)計的控制，其有效性不能保證。一個控制系統(tǒng)包括控制器（controller）、傳感器（sensor）、變送器（transmitter）、執(zhí)行機構(gòu)（final controlling element）、輸入輸出接口（I/0 interface）五部分組成。目前工業(yè)自動化控制中，“狀態(tài)閉環(huán)控制”多用于保護類控制，例如汽機的ETS，鍋爐的MFT，化工的ESD，水泵保護等等?！罢{(diào)節(jié)閉環(huán)控制”需要人為或通過系統(tǒng)計算給定一個被控制對象的理想的狀態(tài)數(shù)值（給定值 set value，簡寫為S），控制器會比較實際的被控制對象的數(shù)值（測量值 practical value，簡寫P）與給定值之間的偏差，并計算出輸出到執(zhí)行機構(gòu)的值（輸出值 output value，簡寫O）給執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)變化，使測量值改變，控制器再次比較測量值與給定值的偏差（以下簡稱偏差），進行下一循環(huán)的計算并輸出。所謂死區(qū)（dead zone），又稱儀表不靈敏區(qū)，是指輸入量的變化不致引起該儀表輸出量有任何可察覺的變化的有限區(qū)間。了解了“調(diào)節(jié)閉環(huán)控制”的執(zhí)行機構(gòu)特點，之后進行調(diào)節(jié)，方法多為PID調(diào)節(jié)。其次要了解的，就是P、I、D的含義了?；\統(tǒng)的講比例增益就是放大倍數(shù)。積分曲線如圖03所示，其作用方式是只要有偏差，并且偏差在允許偏差范圍只外，積分就會起作用，反作用拉動比例增幅。這樣就需要微分提前控制，微分控制曲線如圖04，微分作用是在比例控制之前，提前輸出作用于被控對象，抵消滯后時間，而后比例控制和積分控制起作用，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。由于專家系統(tǒng)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制各有特點，因此目前有些研究者集成這些方法，形成了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和專家模糊控制等多個方向
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