自適應PID控制

最常用的自適應控制算法有：最小方差自適應PID控制、極點配置自適應PID控制和零極點對消的自適應PID控制。

最小方差自適應PID控制的基本思想是：在每個采樣周期，以系統(tǒng)偏差的最小方差極小化為性能指標進行系統(tǒng)品質(zhì)評價，通過引入在線辨識的最小二乘算法估計未知過程參數(shù)，依此來計算各采樣時刻的自適應PID控制量u(t)。

極點配置自適應PID控制的基本思想是：按照某種優(yōu)化策略選擇期望閉環(huán)極點分布，在每個采樣周期，通過加權(quán)遞推最小二乘法顯式地估計過程參數(shù)，并結(jié)合PID控制規(guī)律，求得含未知參數(shù)q0、q1和q2的系統(tǒng)閉環(huán)方程，然后利用系統(tǒng)特征多項式與期望特征多項式的恒等關(guān)系即可在線求得PID控制參數(shù)，進而求得各時刻控制器輸出u(t)。

零極點對消自適應PID控制的基本思想是：當被控過程參數(shù)未知時，在每個采樣周期，利用加權(quán)遞推最小二乘算法顯式地辨識過程模型，在以PID控制器傳遞函數(shù)中的零極點對消被控過程傳遞函數(shù)中的部分極零點，由此計算出各時刻的PID控制量，以使得閉環(huán)系統(tǒng)運行于良好的工作過程。

除上述外，還有其他自適應PID控制算法。

自適應PID控制吸收了自適應控制與常規(guī)PID控制器兩者的優(yōu)點。

首先，它是自適應控制器，就是說它有自動辨識被控過程參數(shù)、自動整定控制器參數(shù)、能夠適應被控過程參數(shù)的變化等一系列優(yōu)點；

其次，它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性好、可靠性高、為現(xiàn)場工作人員和設(shè)計工程師們所熟悉的優(yōu)點。自適應PID控制具有的這兩大優(yōu)勢，使得它成為過程控制的一種較理想的自動化裝置，成為人們競相研究的對象和自適應控制發(fā)展的一個方向。 2100433B

在控制理論和技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，PID控制由于其簡單、穩(wěn)定性能好、可靠性高等優(yōu)點，仍有其強大的生命力。PID控制器廣泛應用于冶金、機械、化工等工業(yè)過程控制之中。在PID控制中、一個關(guān)鍵的問題便是PID參數(shù)的整定：傳統(tǒng)的方法是在獲取對象數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)某一整定原則來確定PID參數(shù)，然而在實際的工業(yè)過程控制中。許多被控過程機理較復雜，具有高度非線性、時變不確定性和純滯后等特點。在噪聲、負載擾動等因素的影響下，過程參數(shù)，甚至模型結(jié)構(gòu)，均會發(fā)生變化。這就要求在PID控制中，不僅PID參數(shù)的整定不依賴于對象數(shù)學模型，并且PID參數(shù)能在線調(diào)整，以滿足實時控制的要求。自適應PID控制將是解決這一問題的有效途徑。

PID控制是一種線性控制，它根據(jù)該定值

連續(xù)情況

離散情況

模糊自適應PID控制，以誤差

首先利用FIS圖形窗口創(chuàng)建1個兩輸入（

一般來說，根據(jù)仿真結(jié)果可以得出，在對三階線性系統(tǒng)的控制中，利用穩(wěn)定邊界法進行參數(shù)整定的經(jīng)典PID控制的超調(diào)量比模糊自適應PID控制的超調(diào)量要大，但模糊PID控制存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差。模糊控制用模糊集合和模糊概念描述過程系統(tǒng)的動態(tài)特性，根據(jù)模糊集和模糊邏輯來做出控制決策，它在解決復雜控制問題方面有很大的潛力，可以動態(tài)地適應外界環(huán)境的變化。2100433B

PID控制有著原理簡單，使用方便，適應性強的特點，同時具有制時精度低、抗干擾能力差等缺點，模糊自適應PID控制是在PID算法的基礎(chǔ)上，以誤差