PID調(diào)節(jié)器的案例
故事+動(dòng)圖，讓PID知識(shí)通俗易懂！
8、PID基本公式PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定過程通俗講就是先把系統(tǒng)調(diào)為純比例作用，逐步增強(qiáng)比例作用讓系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，記錄下比例作用和振蕩周期，然后這個(gè)比例作用乘以0.6，積分作用適當(dāng)延長(zhǎng)
KP= 0.6*Km
KD= KP*π/4ω 或 KD= KP*tu/8
KI= KP*ω/π 或 KI= 2KP/tu
KP：比例控制參數(shù)；
KD：積分控制參數(shù)；
KI：微分控制參數(shù)；
Km：系統(tǒng)開始振蕩時(shí)的比例值，通常稱為臨界比例值；
ω：等幅振蕩時(shí)的頻率，tu為振蕩周期。這里 tuω =2π，而不是tuω=1，學(xué)過傅里葉和拉氏變換的同學(xué)應(yīng)該明白這是為什么，這里不做深入探討。
9、單回路：?jiǎn)位芈肪褪侵挥幸粋€(gè)PID的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
10、串級(jí)：一個(gè)PID不夠用，串級(jí)就是把兩個(gè)PID串接起來形成一個(gè)串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，也被成為雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)里PID調(diào)節(jié)器有主調(diào)和副調(diào)之分。
在串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中要調(diào)節(jié)被調(diào)量的PID叫做主調(diào)，輸出直接去指揮執(zhí)行器動(dòng)作的PID叫做副調(diào)，主調(diào)的控制輸出進(jìn)入副調(diào)作為副調(diào)的設(shè)定值。主調(diào)選用單回路PID調(diào)節(jié)器，副調(diào)選用外給定調(diào)節(jié)器。
11、正作用
對(duì)于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而增高，隨被調(diào)量減少而減少的作用，叫做PID正作用。
12、負(fù)作用
對(duì)于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而降低，隨被調(diào)量減少而增高的作用，叫做PID負(fù)作用。
13、動(dòng)態(tài)偏差
在調(diào)節(jié)過程中，被調(diào)量和設(shè)定值之間的偏差隨時(shí)改變，任意時(shí)刻兩者之間的偏差叫做動(dòng)態(tài)偏差。
展開 船舶轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真研究
我們可以先讓調(diào)節(jié)器的參數(shù)積分系數(shù)為0，同時(shí)實(shí)際的微分系數(shù)為0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)的運(yùn)行，由小到大改變比例系數(shù)I，讓擾動(dòng)的信號(hào)作階躍的變化，即給定值為階躍信號(hào)。再觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。再取比例系數(shù)為當(dāng)前的數(shù)值乘以0.8左右，由小到大增加積分系數(shù)，同樣讓擾動(dòng)的信號(hào)作階躍的辯護(hù)啊，直至求得滿意的控制過程。積分系數(shù)保持不變，改變比例系數(shù)，觀察控制過程中控制的效果有無改善，如果有改善則繼續(xù)按照原有的節(jié)奏調(diào)整，直到調(diào)試的結(jié)果滿意為止。否則，將原比例系數(shù)增大一些，再行調(diào)整積分系數(shù)，力求改善控制過程。如此反復(fù)的嘗試多次，直到找到令人滿意的比例系數(shù)和積分系數(shù)為止。引入適當(dāng)?shù)膶?shí)際微分系數(shù)和實(shí)際微分時(shí)間，此時(shí)可以適當(dāng)?shù)脑龃蟊壤禂?shù)和積分系數(shù)。和前述的各個(gè)步驟相同，微分時(shí)間的整定也是需要反復(fù)調(diào)整的，知道控制過程滿意為止。在參數(shù)的調(diào)整過程中仿真系統(tǒng)所采用的PID調(diào)節(jié)器與傳統(tǒng)的工業(yè)PID調(diào)節(jié)是有所不同的，各個(gè)參數(shù)之間相互隔離，互不影響，因而用其觀察調(diào)節(jié)規(guī)律十分方便。
在進(jìn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)是可以使用一種更加簡(jiǎn)潔的方法，即把積分值調(diào)節(jié)的非常大，比較在幾千以上，使得積分基本不起什么作用，而把微分值設(shè)定為0。調(diào)節(jié)比例參數(shù)，使得出現(xiàn)的超調(diào)量比較小，如果沒有超調(diào)量，則適當(dāng)?shù)募哟蟊壤齾?shù)。再慢慢的減少積分值，使得系統(tǒng)靜差能比較快的減小，并且不會(huì)出現(xiàn)周期性震蕩，如果出現(xiàn)周期性的震蕩，則增大積分值。使用比例參數(shù)自適應(yīng)功能有增加系統(tǒng)的快速響應(yīng)及減少系統(tǒng)震蕩。微分值約為積分值的0.1-0.2之間，如果系統(tǒng)擾動(dòng)比較大則應(yīng)該吧微分的參數(shù)設(shè)定的小一些。
按照以上所述的PID參數(shù)調(diào)節(jié)的方法，經(jīng)過多次的嘗試之后可以確定此次設(shè)計(jì)仿真所設(shè)定的PID控制器的內(nèi)部參數(shù)比例參數(shù)為0.13，積分系數(shù)為0，微分系數(shù)為13.3。完成PID控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)后即完成了整個(gè)程序流程圖的搭建。
展開 溫控器的PID算法都有哪些？
03
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的PID控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制采用數(shù)理模型的方法模擬生物神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，用簡(jiǎn)單處理單元連接形成各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，并采用誤差反向傳播算法(BP)。
04
Fuzzy-PID控制算法的PID控制
模糊控制不需知道被控對(duì)象的精確模型，易于控制不確定對(duì)象和非線性對(duì)象。PID本質(zhì)是線性控制。將模糊控制與PID結(jié)合多，以Fuzzy-PID混合控制為例，據(jù)給定值與測(cè)量值之偏差e選擇智能控制器，根據(jù)e的變化選擇控制方法，當(dāng)|e|≤emin或|e|≥emax時(shí)，采用PID控制；當(dāng)emin≤|e|≤emax時(shí)，采用Fuzzy控制。
05
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的PID控制
在PID控制的基礎(chǔ)上，加入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID溫控器。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫控器NNC是前饋控制器，通過對(duì)PID溫控器的輸出進(jìn)行學(xué)習(xí)，在線調(diào)整自己，目標(biāo)是使反饋誤差e(t) 或u(t)趨近于零，使自己逐漸在控制中占據(jù)主導(dǎo)地位，以減弱或最終消除反饋控制器的作用。
06
模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的PID控制
將模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊邏輯推理網(wǎng)絡(luò)模型和快速的自學(xué)習(xí)算法，通過網(wǎng)絡(luò)的離線訓(xùn)練和在線自學(xué)習(xí)使調(diào)節(jié)器具有自調(diào)整、自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，達(dá)到模糊智能控制。
07
遺傳PID控制算法的PID控制
遺傳PID控制是將調(diào)節(jié)器參數(shù)構(gòu)成基因型，將性能指標(biāo)構(gòu)成相應(yīng)的適應(yīng)度，利用遺傳算法來整定調(diào)節(jié)器的最佳參數(shù)，不要求系統(tǒng)是否為連續(xù)可調(diào)，能否以顯式表示。
展開 淺談恒壓供水變頻器的應(yīng)用
而隨著變頻器技術(shù)的不斷發(fā)展，功能的不斷完善，簡(jiǎn)單的恒壓供水系統(tǒng)不再依賴PLC或單片機(jī)控制系統(tǒng)。而僅僅依靠變頻器的內(nèi)置功能即可實(shí)現(xiàn)這一控制任務(wù)。利用變頻器你的PID閉環(huán)控制功能，配以壓力傳感器作為反饋裝置，即實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度控制。從而實(shí)現(xiàn)供水壓力的恒定。
本案例我們選用某品牌AMB100系列變頻器，該系列是適應(yīng)多種工況的高品質(zhì)、低噪聲、多功能通用變頻器調(diào)速器。內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器，閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。壓力表本案例選用YTZ-150電位器式的遠(yuǎn)程壓力表，安裝在水泵的出水管上，該壓力表適用于的工作環(huán)境場(chǎng)所，即可直接觀測(cè)出壓力值，又可以輸出相應(yīng)的電信號(hào)，輸出的電壓信號(hào)（0-10V）傳至遠(yuǎn)端的變頻器！
壓力表有紅、黃、藍(lán)三根引線，一般紅線接變頻器+10V、黃色線接變頻器AI1、藍(lán)色線接GND。壓力表的電氣技術(shù)參數(shù)：
?電阻滿量程：400Ω（藍(lán)、紅）
?零壓力起始電阻值：≤20Ω（黃、紅）
?滿量程壓力上限電阻值：≤360Ω（黃、紅）
?接線端外加電壓：≤（藍(lán)、紅）
變頻器恒壓供水模型
PID控制原理及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置：
1、比例P增益：調(diào)節(jié)量按誤差比例輸出，純比例控制時(shí)，誤差不會(huì)為零。
2、積分I控制：調(diào)節(jié)量按誤差的積分輸出，誤差為零時(shí)，輸出恒定。
3、微分D控制，調(diào)節(jié)量按誤差的微分輸出，誤差突變時(shí)，能及時(shí)控制。
PID控制：組合三者優(yōu)勢(shì)，獲得最佳的控制性能。
展開 
PID控制中P、I、D參數(shù)的作用究竟是什么？
比例作用順口溜
比例州節(jié)器，像個(gè)放大器；
一個(gè)偏差來，放大送出去；
放大是多少，旋鈕看仔細(xì)；
比例度旋大，放大倍數(shù)低。
積分作用順口溜
重定調(diào)節(jié)器，累積有本領(lǐng)；
只要偏差在，累積不停止；
累積快與慢，旋鈕看仔細(xì)；
積分時(shí)間長(zhǎng)，累積速度低。
微分作用順口溜
說起微分器，一點(diǎn)不神秘；
階躍輸入來，輸出跳上去；
下降快與慢，旋鈕看仔細(xì)；
微分時(shí)間長(zhǎng)，下降就慢些。
關(guān)于重定調(diào)節(jié)器的說明：重定就是重新給定的意思，因?yàn)榭刂?em>器中積分作用就是完成重定工作的。以前把比例積分控制器叫做重定調(diào)節(jié)器。
展開 一張圖看懂自動(dòng)化儀表種類
三、現(xiàn)場(chǎng)儀表執(zhí)行器
現(xiàn)場(chǎng)儀表執(zhí)行器分為氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥與閥門定位器配合使用、電氣閥門定位器、智能電氣閥門定位器。
四、顯示記錄儀表
顯示記錄儀表分為有紙記錄儀、無紙記錄儀、顯示儀表(模擬顯示儀表、數(shù)字顯示儀表、觸摸屏HMI和CRT顯示終端、閃光報(bào)警儀。
五、調(diào)節(jié)控制儀表
包括PID調(diào)節(jié)器、PLC、數(shù)字控制系統(tǒng)(如：報(bào)警連續(xù)控制系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、FCS總線控制系統(tǒng)、ESD緊急停車系統(tǒng)、SIS安全儀表系統(tǒng))、IPC工控機(jī)。
六、特殊測(cè)量?jī)x表
特殊測(cè)量?jī)x表包括軸振動(dòng)測(cè)量?jī)x、軸位移測(cè)量?jī)x、轉(zhuǎn)速儀、稱重儀表、厚度測(cè)量?jī)x、信號(hào)校驗(yàn)儀、火焰檢測(cè)儀等。
聲明：本文由登峰科技發(fā)布；咨詢電氣自動(dòng)化問題，請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)聯(lián)系我們。
登峰科技，專注AGC，ATC、AEC、APC、AFC等核心技術(shù)。擁有國(guó)際領(lǐng)先的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)金屬板帶軋制控制技術(shù)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)具備多年從事冶金行業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，致力于提升中國(guó)冷軋?jiān)O(shè)備自動(dòng)化水平。
展開 變頻器沒有被發(fā)明前，電機(jī)是如何進(jìn)行調(diào)速的？
控制理論發(fā)展起來后，還對(duì)直流電機(jī)使用了串級(jí)系統(tǒng)來調(diào)速，也就是速度環(huán)在外邊，速度偏差作為電流環(huán)的給定，電流環(huán)做為內(nèi)環(huán)，兩個(gè)環(huán)都使用PID調(diào)節(jié)器來完成控制，響應(yīng)快，精度高，扭力大，調(diào)速范圍寬。
除了恒扭矩調(diào)速外，還可以通過減少勵(lì)磁電流來降低勵(lì)磁磁通的方法來讓直流電機(jī)運(yùn)行在恒功率區(qū)域，這樣扭矩是隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少，功率不變，但是可以擴(kuò)寬調(diào)速范圍。
實(shí)際上，今天的變頻器調(diào)速的矢量控制模式，就是模仿直流電機(jī)的調(diào)速方法來進(jìn)行的，而且效果還沒有直流調(diào)速系統(tǒng)的理想。只是因?yàn)橛兴⒅绷麟姍C(jī)碳刷磨損厲害，維護(hù)麻煩，而且電機(jī)制造成本貴等因素，才逐步讓有刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)退出了市場(chǎng)。即使這樣，很多小功率的電機(jī)依然使用直流調(diào)速系統(tǒng)，畢竟價(jià)格有優(yōu)勢(shì)，而且性能比較好。
展開 變頻器沒有被發(fā)明前，電機(jī)是如何進(jìn)行調(diào)速的？
控制理論發(fā)展起來后，還對(duì)直流電機(jī)使用了串級(jí)系統(tǒng)來調(diào)速，也就是速度環(huán)在外邊，速度偏差作為電流環(huán)的給定，電流環(huán)做為內(nèi)環(huán)，兩個(gè)環(huán)都使用PID調(diào)節(jié)器來完成控制，響應(yīng)快，精度高，扭力大，調(diào)速范圍寬。
除了恒扭矩調(diào)速外，還可以通過減少勵(lì)磁電流來降低勵(lì)磁磁通的方法來讓直流電機(jī)運(yùn)行在恒功率區(qū)域，這樣扭矩是隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少，功率不變，但是可以擴(kuò)寬調(diào)速范圍。
實(shí)際上，今天的變頻器調(diào)速的矢量控制模式，就是模仿直流電機(jī)的調(diào)速方法來進(jìn)行的，而且效果還沒有直流調(diào)速系統(tǒng)的理想。只是因?yàn)橛兴⒅绷麟姍C(jī)碳刷磨損厲害，維護(hù)麻煩，而且電機(jī)制造成本貴等因素，才逐步讓有刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)退出了市場(chǎng)。即使這樣，很多小功率的電機(jī)依然使用直流調(diào)速系統(tǒng)，畢竟價(jià)格有優(yōu)勢(shì)，而且性能比較好。
展開 基于PLC的閥門生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真分析
PLC在接收、識(shí)別用戶的設(shè)定值后，利用PID調(diào)節(jié)器和D/A模塊，將控制指令發(fā)送給前端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（數(shù)控機(jī)床），然后完成原材料的加工[2]。在加工期間，利用測(cè)量裝置收集元件加工過程中的物理量，如電流、電壓、溫度、速度等。并將其作為反饋，使PLC不斷優(yōu)化控制，最終高效率、高精度地完成閥門產(chǎn)品的加工。
2 閥門生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
2.1 伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)
伺服電機(jī)系統(tǒng)是閥門生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的核心組成，也是實(shí)現(xiàn)閥門自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵。在PLC下達(dá)指令后，該指令經(jīng)過轉(zhuǎn)換、放大等處理，最終控制伺服裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置，共同配合完成閥門加工任務(wù)。根據(jù)控制原理的不同，伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)3種類型，文章在設(shè)計(jì)閥門生產(chǎn)線控制系統(tǒng)時(shí)，綜合對(duì)比了3種伺服系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、加工精確性等因素，最終選擇了半閉環(huán)伺服系統(tǒng)[3]。其特點(diǎn)是將位置檢測(cè)元件安裝在機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過補(bǔ)償傳動(dòng)誤差的方式，來提高定位精度和跟隨進(jìn)度，保證測(cè)量結(jié)果的可靠性。
伺服系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行器件2部分組成。其中，文章選用的驅(qū)動(dòng)裝置為交流伺服電機(jī)，額定功率為2.4 kW，額定轉(zhuǎn)矩為10.0 N/m，額定轉(zhuǎn)速為1 500 r/min。其優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)速特性和轉(zhuǎn)矩特性較好，并且機(jī)械結(jié)構(gòu)相比于直流伺服電機(jī)更加簡(jiǎn)單，故障率低，后期維護(hù)工作量小。在交流伺服電機(jī)與電源之間加入一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，采用三相電，驅(qū)動(dòng)器端的L1、L2、L3依次連接電機(jī)端的U、V、W三個(gè)接線柱[4]。接線時(shí)注意做好接線點(diǎn)的絕緣保護(hù)，如有必要可以在驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)線端連接一個(gè)外放電阻，起到分流、分壓的作用，防止因?yàn)檫^載而跳閘。
2.2 沖擊氣缸的設(shè)計(jì)
沖壓系統(tǒng)也是閥門生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的重要組成，其作用是把氣缸內(nèi)的空氣壓縮后，以機(jī)械能的方式輸出并帶動(dòng)氣缸做定向運(yùn)動(dòng)，保證閥門加工任務(wù)的順利完成。
展開 PLC選型的基本原則，新手入門看這篇妥妥的！
一般智能式輸入／輸出模塊本身帶有處理器，可對(duì)輸入或輸出信號(hào)作預(yù)先規(guī)定的處理，并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量。
智能式輸入／輸出模塊有高速計(jì)數(shù)器（可作加法計(jì)數(shù)或減法計(jì)數(shù)）、凸輪模擬器（用作絕對(duì)編碼輸入）、帶速度補(bǔ)償?shù)耐馆喣M器、單回路或多回路的PID調(diào)節(jié)器、ASCII／BASIC處理器、RS—232C／422接口模塊等。表3歸納了選擇I/O模塊的一般規(guī)則。
表3 選擇 PLC 的 I/O 接口模塊的一般規(guī)則
3 、PLC存儲(chǔ)器類型及容量選擇
PLC系統(tǒng)所用的存儲(chǔ)器基本上由PROM、E-PROM及PAM三種類型組成，存儲(chǔ)容量則隨機(jī)器的大小變化，一般小型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力低于6kB，中型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可達(dá)64kB，大型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可上兆字節(jié)。使用時(shí)可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來選用合適的機(jī)型，必要時(shí)也可專門進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì)。
PLC的存儲(chǔ)器容量選擇和計(jì)算的第一種方法是：根據(jù)編程使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)精確計(jì)算存儲(chǔ)器的實(shí)際使用容量。第二種為估算法，用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的，按照表4的公式來估算。為了使用方便，一般應(yīng)留有25%～30%的裕量，獲取存儲(chǔ)容量的最佳方法是生成程序，即用了多少字。知道每條指令所用的字?jǐn)?shù)，用戶便可確定準(zhǔn)確的存儲(chǔ)容量。表４同時(shí)給出了存儲(chǔ)器容量的估算方法。
表4 控制目的估算存儲(chǔ)器容量的方法
4 、軟件選擇
在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中，PLC的編程問題是非常重要的。用戶應(yīng)當(dāng)對(duì)所選擇PLC產(chǎn)品的軟件功能有所了解。
展開 手把手教會(huì)你如何完成S7-200SMART與PID的應(yīng)用
如果將微分時(shí)間設(shè)置為0就不起作用，控制器將作為PI調(diào)節(jié)器工作。
比例調(diào)節(jié)：
提高響應(yīng)速度，減少誤差，但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差，當(dāng)比例作用過大時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。(由小到大單獨(dú)調(diào)節(jié)）
積分調(diào)節(jié)：
消除穩(wěn)態(tài)誤差，使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢，積分時(shí)間越小，積分作用越大 ，偏差得到的修正越快，過短的積分時(shí)間有可能造成不穩(wěn)定。（將調(diào)好的比例增益調(diào)整到50%~80%后，由大到小減小積分時(shí)間）
微分調(diào)節(jié)：
超前調(diào)節(jié)，能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，提前抑制誤差的控制作用，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。可以改善系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性，對(duì)噪聲干擾有放大作用，對(duì)具有滯后性質(zhì)的被控對(duì)象，應(yīng)加入微分環(huán)節(jié)。
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MBSE產(chǎn)品模型架構(gòu)應(yīng)用：基于模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)概念的自主水下航行器控制器的MBSE應(yīng)用（上）
比例-積分-微分（PID）調(diào)節(jié)器被證明非常適合在跟蹤水平平面軌跡時(shí)的AUV中使用。使用這種方法可以成功執(zhí)行第一次自主航行。盡管如此，PID控制器還是需在沒有大干擾的情況下控制AUV。線性二次（LQ）控制器呈現(xiàn)了平均穩(wěn)定結(jié)果。反步方法被證明能夠在高環(huán)境噪聲條件下控制歐拉橫滾、俯仰和偏航（RPY）角。滑動(dòng)模式控制器（SMC）在單獨(dú)應(yīng)用時(shí)沒有給出良好的結(jié)果，因?yàn)樗坪跞狈?duì)AUV動(dòng)力學(xué)的適應(yīng)。因此，在一些研究反步，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算扭矩方法和數(shù)字濾波器（如擴(kuò)展/無跡卡爾曼濾波器（EKF / UKF））的研究中，通過使用控制技術(shù)來提高其AUV性能，SMC得到了改進(jìn)。
上述評(píng)估導(dǎo)致我們選擇PID和反步的組合來執(zhí)行AUV控制器的連續(xù)模型演化，稱為積分反步（IB）技術(shù)。
在開發(fā)新的AUV應(yīng)用的生命周期時(shí)，還必須考慮可重用性，以降低成本和資源。對(duì)象管理組織（OMG）標(biāo)準(zhǔn)化了統(tǒng)一建模語言（UML），該語言是用于可視化，指定，構(gòu)造和記錄軟件密集型系統(tǒng)工件的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)建模語言（SysML）由OMG標(biāo)準(zhǔn)化用于系統(tǒng)工程。SysML是UML的擴(kuò)展，可以提供簡(jiǎn)單但功能強(qiáng)大的構(gòu)造，用于對(duì)各種系統(tǒng)工程問題進(jìn)行建模。然而，UML和SysML的缺點(diǎn)是它們?nèi)狈?duì)已開發(fā)系統(tǒng)的內(nèi)部連續(xù)行為的演變進(jìn)行建模的能力。
另一方面，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）方法由INCOSE形式化，以在復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)生命周期中對(duì)整個(gè)工件進(jìn)行穩(wěn)健建模。在對(duì)MBSE方法的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的例子，包括Magic Grid，Harmony-SE，面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)工程方法（OOSEM），系統(tǒng)工程的合理統(tǒng)一過程（RUP-SE），狀態(tài)分析方法和對(duì)象過程方法（OPM）。模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)（MDA）由OMG標(biāo)準(zhǔn)化，用于將系統(tǒng)操作規(guī)范與系統(tǒng)如何使用其平臺(tái)功能的細(xì)節(jié)分開。
展開 看完老電氣師傅的故事，你就明白PID控制原理了！
這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。
3、PID 微分控制，就是人的眼睛看著杯里水量和刻度的距離，當(dāng)差距很大的時(shí)候，就用水壺大水量得倒水，當(dāng)人看到水量快要接近刻度的時(shí)候，就減少水壺的得出水量，慢慢的逼近刻度，直到停留在杯中的刻度。如果最后能精確停在刻度的位置，就是無靜差控制；如果停在刻度附近，就是有靜差控制。
說明：在微分控制D中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。
在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象﹐或不能通過有效的測(cè)量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。
比例（P）控制
比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state error）。
積分（I）控制
在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。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)（System with Steady-state Error）。
展開 關(guān)于高壓氨水泵變頻器節(jié)能控制的改造
摘要：存在問題：我公司焦?fàn)t上高壓氨水泵變頻運(yùn)行向焦?fàn)t送出氨水，其壓力
在2.8～3.0MPa 左右，由于頻繁出爐，致使變頻頻率波動(dòng)較大導(dǎo)致高壓氨水泵壓力波動(dòng)較大，難以保證焦?fàn)t對(duì)氨水壓力的需求，影響氨水的噴灑效果，間接影響變頻器的使用壽命和焦?fàn)t上的環(huán)境。電機(jī)功率為55KW，耗電量大，經(jīng)濟(jì)性差。
關(guān)鍵詞：節(jié)能；恒壓控制；效益
基于以上問題，我公司對(duì)高壓氨水泵變頻器進(jìn)行改造，即外加智能PID 調(diào)節(jié)型儀表，采集壓力信號(hào)，通過PID 模塊調(diào)節(jié)變頻器頻率，使壓力保持在設(shè)定值。
我公司使用兩臺(tái) 55kw 高壓氨水泵（一開一備）對(duì)焦?fàn)t橋管進(jìn)行噴灑高壓氨水來實(shí)現(xiàn)無煙裝煤的生產(chǎn)工藝，氨水壓力的大小直接影響消煙的效果。由于原系統(tǒng)沒有采用自動(dòng)的控制方式，在每次裝煤過程中，高壓氨水壓力下降幅度較大，造成頻繁出現(xiàn)裝煤時(shí)冒煙跑火情況，溢出的荒煤氣及塵埃對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)工人勞動(dòng)環(huán)境也遭到不必要的破壞。為了減少上述狀況的發(fā)生，只能將高壓氨水壓力調(diào)節(jié)在較高值（2.8～3.0Mpa）下工作，由于每次裝煤時(shí)間僅3min左右，其余15min均不需要噴灑高壓氨水，滿負(fù)荷工作的高壓氨水泵不僅將大量的電能消耗在無用功上，而且經(jīng)常出現(xiàn)如下問題：①設(shè)備故障率偏高，機(jī)器負(fù)載沉重，管道損傷嚴(yán)重，設(shè)備維修周期變短，維護(hù)量增大；②高壓氨水泵電機(jī)長(zhǎng)期處于重負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)體振動(dòng)加大，電機(jī)接線端子發(fā)熱松動(dòng)情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重會(huì)損壞電機(jī)；③高壓下的氨水泵及管道易出現(xiàn)損傷故障，更加加重了污染環(huán)境情況的發(fā)生。為了解決以上問題將原有高壓氨水泵控制柜進(jìn)行改裝，通過智能PID調(diào)節(jié)型儀表采集高壓氨水管道壓力來閉環(huán)控制變頻器的輸出頻率，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓氨水泵的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)高壓氨水恒壓控制的目的。
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與相鄰的操作員站對(duì)比修改前后的軟件界面數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)回路開度、PID 參數(shù)、調(diào)節(jié)器正反作用，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行下一步。
c. 聯(lián)系工藝操作人員解除界面上本系統(tǒng)聯(lián)鎖，以確保聯(lián)鎖不會(huì)誤動(dòng)作，并將調(diào)節(jié)回路切為手動(dòng)，重要儀表、電氣設(shè)備，切換到現(xiàn)場(chǎng)操作。
d. 下載組態(tài)。下載完成后及時(shí)為新修改增加的方案設(shè)定初值。
e. 聯(lián)系工藝操作人員對(duì)新修改增加的方案進(jìn)行測(cè)試。
f. 工藝員確認(rèn)流程圖上PID參數(shù)、溫度、液位、壓力等顯示正常，確認(rèn)無誤后，準(zhǔn)備投入聯(lián)鎖，恢復(fù)調(diào)節(jié)回路自動(dòng)控制，現(xiàn)場(chǎng)操作人員撤離。
g. 下載完畢，各方確認(rèn)。
4. 非生產(chǎn)狀態(tài)下的更改與下載
（1）如組態(tài)更改較多，不符合在線下載的規(guī)定時(shí)，可以在工藝停車時(shí)修改下載。
（2）下載后必須立即對(duì)程序給予調(diào)試，檢查確認(rèn)各程序、閥位、參數(shù)是否正常，檢查確認(rèn)無誤后方可再次開車。
八、 系統(tǒng)升級(jí)指導(dǎo)
注意事項(xiàng)：
（1）升級(jí)前必須備份原組態(tài)、參數(shù)。
（2）升級(jí)時(shí)工藝生產(chǎn)必須處于停車狀態(tài)，并嚴(yán)格按相關(guān)升級(jí)說明書操作。
（3）升級(jí)后必須檢查、確認(rèn)各控制回路、參數(shù)等是否正常。
（4）必須及時(shí)將新版本的軟件及安裝說明拷貝到各升級(jí)后的計(jì)算機(jī)；刪除各計(jì)算機(jī)硬盤上原有的的軟件備份；老版安裝光盤必須銷毀或標(biāo)識(shí)作廢。
九、 UPS維護(hù)指導(dǎo)
1. UPS的使用環(huán)境
（1）UPS所在機(jī)房應(yīng)保持恒定的溫度，建議控制在20~25℃；蓄電池應(yīng)在5℃~30℃；
（2）UPS機(jī)房應(yīng)保持通風(fēng)，風(fēng)扇處不能有遮擋物；不可將UPS及電池放入密封構(gòu)造物體內(nèi)，以免導(dǎo)致機(jī)器損壞、人身受傷害；
（3）UPS表面應(yīng)保持清潔、干燥狀態(tài)。
2.
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