发表于：2010/8/10 14:04:02
#0楼
惠普公司从事机电一体化的高级工程师Doug Harriman说：“根据我的经验，许多系统的动力学特性都很简单。而在这些情况下，PID往往能提供所需的性能。对PID控制器可进行更直观的调整。与极点配置相比，在改变一个PID增益时，更容易推测预期的行为。”
他还指出，由于大多数工程师“从来没有采取任何先进控制理论”，因此这可能是PID受到青睐的另一个原因。
自动化咨询服务公司顾问Joseph Alford说：“用于化学工业中的大多数控制回路，虽然一定程度上均具有非线性，但在接近设定点附近正常控制区中则仍具有足够的线性。虽然不是最优控制，但控制效果已足够好。”
Alford对Harriman的评论也作出呼应，认为大多数工程师学习的本科控制课程通常不会超过1门，因此“只接受了PID和一些相关的简单控制配置方面的培训（如串级）” 。加上教育因素、PID的简易性和成品的可用性，你就有三项能使PID在控制用途中占据主导优势的主要因素了。
Alford在他的评论中提到了一份调查的结果，在对许多使用基于模型或其它复杂的控制策略的工业控制回路进行审核时，往往要将回路设置为手动模式。Alford说，当设计先进控制策略的工程师执行其它任务时，经常会出现这种情况。这说明对于大多数工程师来说，“当新来的支持人员不熟悉控制算法时，就难以对复杂的控制回路的持续提供支持。而受到高度管制的行业（制药、生物技术、医疗设备和核能）还涉及到复杂控制算法的验证问题。”
备用方案
虽然大部分受访者都对PID在大多数控制用途中能发挥作用表示同意，然而PID在哪些情况下不能发挥作用呢？哪些是工程师应更多了解，并考虑将其投入使用的最佳方案呢？
Delta电脑系统公司的销售经理Richard Meyerhoefer说：“只有当PID处于最简单的形式时，才不足以对极好的动态性能或二阶系统进行位置控制。目前的先进算法可创建一个系统模型，并自动计算额外增益，比如速度、加速度、减速、加加速度的前馈，以及二阶导数。这些先进增益以自然频率为基础，而PID则用来纠正非线性。前馈应能纠正90％的错误。在这些情况下，只使用PID会导致系统变得非常不稳定。”
Meyerhoefer补充说，很多工程师由于对于封闭环路控制方案缺乏了解，因此放弃了这一比很多机械方案更有利的方案。然而不走运的是，这些方案在很多情况下往往缺乏重复性，分辨率较低，而且使停机时间增加。
Automation Group的首席控制系统工程师Sergei Kuznetsov认为，将PID与Smith Predictor相结合就能轻易解决简单的传输延迟。他指出，20多年来他已经看到Smith Predictor被用于在手动模式下对木浆液位进行控制。“客户最终每年能节省的原材料费用为150万美元（约7％）。”
Timken公司的首席发展分析师Michael Thompson说：“从反应性的角度来看，基于模型的控制显然是一个更好的方法。它可在产生错误和停留时间的情况下投入使用。但基于模型的控制往往需要反馈环路中的附加条件。”
例如，如果想改变储存容器中具有一定体积的液体温度，该控制方法肯定能帮助了解液体容量及温度。电池充电是类似的问题，该控制方法有助于了解已充好的电量。而有时可用的传感器并不容易确定这些信息。
Thompson称，在许多情况下，非线性增益调度可有效地用于PID控制回路，且无需额外的传感器或显著的复杂性。在这种情况下，增益调度只是一个能将非线性变量映射在线性变量上的传递函数。在这些情况下，PID控制器将发挥相同的作用。(本文为节选，查看全文请浏览控制工程师网络社区www.cecmag.com)
标准PID 算法
PID算法的标准或ISA标准格式，可使用户通过单一调谐参数（Kp）同时调整所有三种条件下的贡献值。比例、积分和导数均取决于Kp值，因此依赖于替代标签或理想的PID。即使院士们很少使用这种排列，它还是偶尔会打上学术界算法的烙印。(本文为节选，查看全文请浏览控制工程师网络社区www.cecmag.com)
他还指出，由于大多数工程师“从来没有采取任何先进控制理论”，因此这可能是PID受到青睐的另一个原因。
自动化咨询服务公司顾问Joseph Alford说：“用于化学工业中的大多数控制回路，虽然一定程度上均具有非线性，但在接近设定点附近正常控制区中则仍具有足够的线性。虽然不是最优控制，但控制效果已足够好。”
Alford对Harriman的评论也作出呼应，认为大多数工程师学习的本科控制课程通常不会超过1门，因此“只接受了PID和一些相关的简单控制配置方面的培训（如串级）” 。加上教育因素、PID的简易性和成品的可用性，你就有三项能使PID在控制用途中占据主导优势的主要因素了。
Alford在他的评论中提到了一份调查的结果，在对许多使用基于模型或其它复杂的控制策略的工业控制回路进行审核时，往往要将回路设置为手动模式。Alford说，当设计先进控制策略的工程师执行其它任务时，经常会出现这种情况。这说明对于大多数工程师来说，“当新来的支持人员不熟悉控制算法时，就难以对复杂的控制回路的持续提供支持。而受到高度管制的行业（制药、生物技术、医疗设备和核能）还涉及到复杂控制算法的验证问题。”
备用方案
虽然大部分受访者都对PID在大多数控制用途中能发挥作用表示同意，然而PID在哪些情况下不能发挥作用呢？哪些是工程师应更多了解，并考虑将其投入使用的最佳方案呢？
Delta电脑系统公司的销售经理Richard Meyerhoefer说：“只有当PID处于最简单的形式时，才不足以对极好的动态性能或二阶系统进行位置控制。目前的先进算法可创建一个系统模型，并自动计算额外增益，比如速度、加速度、减速、加加速度的前馈，以及二阶导数。这些先进增益以自然频率为基础，而PID则用来纠正非线性。前馈应能纠正90％的错误。在这些情况下，只使用PID会导致系统变得非常不稳定。”
Meyerhoefer补充说，很多工程师由于对于封闭环路控制方案缺乏了解，因此放弃了这一比很多机械方案更有利的方案。然而不走运的是，这些方案在很多情况下往往缺乏重复性，分辨率较低，而且使停机时间增加。
Automation Group的首席控制系统工程师Sergei Kuznetsov认为，将PID与Smith Predictor相结合就能轻易解决简单的传输延迟。他指出，20多年来他已经看到Smith Predictor被用于在手动模式下对木浆液位进行控制。“客户最终每年能节省的原材料费用为150万美元（约7％）。”
Timken公司的首席发展分析师Michael Thompson说：“从反应性的角度来看，基于模型的控制显然是一个更好的方法。它可在产生错误和停留时间的情况下投入使用。但基于模型的控制往往需要反馈环路中的附加条件。”
例如，如果想改变储存容器中具有一定体积的液体温度，该控制方法肯定能帮助了解液体容量及温度。电池充电是类似的问题，该控制方法有助于了解已充好的电量。而有时可用的传感器并不容易确定这些信息。
Thompson称，在许多情况下，非线性增益调度可有效地用于PID控制回路，且无需额外的传感器或显著的复杂性。在这种情况下，增益调度只是一个能将非线性变量映射在线性变量上的传递函数。在这些情况下，PID控制器将发挥相同的作用。(本文为节选，查看全文请浏览控制工程师网络社区www.cecmag.com)
标准PID 算法
PID算法的标准或ISA标准格式，可使用户通过单一调谐参数（Kp）同时调整所有三种条件下的贡献值。比例、积分和导数均取决于Kp值，因此依赖于替代标签或理想的PID。即使院士们很少使用这种排列，它还是偶尔会打上学术界算法的烙印。(本文为节选，查看全文请浏览控制工程师网络社区www.cecmag.com)
控制工程师网络社区
www.cecmag.com
www.cecmag.com