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一种改善控制精度的方法 田丽毕 李振毕 黄玉兰 (吉#大拳长春130012) ■I在研究智■自适应算法时，囊们盘理．当蠢隹对峰值鼍薹有一■时，毳们的算磕量熬不■蔫足曩 求一为此车文培出了一种■氍峰鼍曩墓的方诖．并丹析了产生●篮谟差的一目，j匕洼■意啊■，量柞■单、蠢序 叠于蕞块化，可太大阵蕾量麓的峰值谭薹． 美■葡鲁■控■专童摹抗 自遗应控制 1引言 当系统操作条件发生变化时，同定整定参数的控糊器显然不能满足要求伽．模型识别法 是挤奂此问题的一种专家白适应控翻算法．此法的各种性能明显优于其他自适应控翻系统 的性能，此系统调节时间短，响应速度快，参数调整方便，适应能力强【2一]．但在仿真实验中我 们发现，如果用户对系统峰值误差要求较高时，此算法将无能为力，为此研究了峰值谩差的 降低问题。本文给出的算法概念明确、操作简单、可降低谩差z6“． 控制系统在起动、关闭或大幅度提降给定值等情况下，系统辖出会出现较大偏差，此较 大偏差不可能在短时间内消除，经过积分项积曩后，可能会使控制量很大，甚至会超过执行 机构由机械或物理性能所决定的极限．当负偏差的绝对值较大时，也会出现控制量小于最小 极限的另一种极端情况．显然，当控制量大于最大值或小于最小值时，控制量并不能取褥真 正计算值，而只能取最大值或最小值，所以控制作用不及应有的计算值理想，从而影响控翻 嫂果．此积分饱和现象增加了系统的调节时问和超调量． 2产生峰值误差的原因及解决方法 以给定值突变为倒说明产生峰值误差的原因．给定值突变，首先假定执行机构不存在极 限，则当给定值突变时，产生很大的偏差，从而使控制量很大，输出量很快上升。然而在相当 一段时问内，由于误差保持较大，因此控制量保持上升．只有当偏差喊少到某个值后，控制量 才不再增加，然后开始下降．当输出等于输人时．由于控制作用很大，所以输出量继续上升， 使输出量出理超词，误差变负，于是使积分项减少，输出下降较快．到输出下阵到小于输入 时，偏差又变正，于是输出又有所回升．之后，由于输出趋向稳定．因此输出趋向于稳态值．但 实际输出是存在极限的，因此当给定值突变时，输出只髓取量大值．在最大值作用下，系境输 出将上升，但不及在计算机值控制下迅速，从而使误差在较大时问内保持较大的正值，于是 又使积分项有较大的积累值．当输出达到设定值后，控制作用使它继续上升．之后，误差变 负，误差积累不断减小，但由于前面的积累太多，只有经过相当长的时阃后，才可能使控制小 于晟大值，而使系统回到正常的控制状态．可见，主要是由于积分项的存在，引起了计算的 。饱和”，此饱和增加了系统的调整时问和超调量，对控制显然不利． 系统加PlD控制后，有时会使系统调节时同加长，超调量加大，这对生产过程是绝对不 允许的．引进积分分冉法，既保持了积分的控制作用，又减少了超调量，使控制性船有了较大 一427— 的改善． 此法控制思想是，当偏差大于某个规定的限值时，■去积分作用．从雨使误差积曩不至 过太，使超调量大幅度降低．只有当误差较小时．才引人积分作用．以消除静整，保证系统的 控制性能． 日1人积分分离算法后，控制量不易进入饱和区，即使进入了，也能较快退出，所以系统输 出特性比单纯PID控制得到改善． 3积分分离控制算法 系坑中加人积分校正以后，会产生过大的超词量，这对某些生产过程是绝对不允许的， 引进积分分离算珐，既保持了积分的作用，又大丈降低了峰值误差，辖短了诃节时间，使控捌 性能有了较大的改善。 当fc(矗丁)l≤^时，也就是偏差值lc(正丁)f比较小时，采用PlD控制，可保持系统的控 制精度． ． 当Ic(^丁)I^时，也就是偏差值ic(^丁)I比较大时，采用PD控制，可使峰值误差太 幅度降低。 积分分离PID算{去可表示为： 工(量71)一K一(孟丁)+五LK【∑f(J丁)+K。■(^丁)]一P(女丁一丁)(1) 其中耻瞧嬲鬈： Kr为比例系数，K。为逻辑