调整V(t)的过程与调整W(t)的过程基本类似，仍然是先取α＝1，计算V(t)＝V(t)＋αk/2n，从第二次调整V(t)开始，就必须计算｜Xn－1｜－｜Xn｜，以判断所加步长的方向是否正确。如果正确就继续，否则取α＝－1，由式(3—1)和式(2—3)计算反馈控制量的增量，直到｜Xn－1｜－｜Xn｜第二次小于0，然后再固定V(t)与W(t)调整U(t)。
③视V(t)与W(t)为常量，U(t)为变量
这个过程同调整V(t)与W(t)的方法类似。当这个过程完成后再重新回到W(t)过程，完成一个调整周期。
上述过程循环进行，直到｜Xn－1｜－｜Xn｜小于定标误差。一旦系统误差大于定标误差便开始调整，这样，系统将一直工作于最优状态。系统达到定标误差后，将调整后的PID参数存盘(对于PC控制系统)或EEPROM(对于单片机控制系统)，当下一次开机运行时，系统将会很快稳定在最优状态。
4利用人工智能减小振荡
对于许多多段温度控制系统，当温度达到给定值时，温度曲线总会产生振荡现象。为此，笔者采用了智能判断的方法对振荡进行了抑制，收到了良好的效果。利用人工智能抑制振荡的方法如下：在升温阶段，当－30℃＜｜Xn－1｜－｜Xn｜＜－5℃时，让系统按曲线升温。升温速率可根据系统的滞后情况设定为1～5℃。同时系统按照曲线升温阶段的自校正PID控制算法进行控制，只是控制量为升温速率。当｜Xn－1｜－｜Xn｜＜－5℃时，将速度升温的PID参数值定为恒温控制时的PID参数初值。根据实验发现，采用这种控制方法总能使系统达到最佳控制效果，系统没有超调，并且PID参数的整定在速率升温结束后的几分钟内就能达到稳定。
5分析讨论
已经分析了PID参数的自动在线整定算法。但对编程来说仍较复杂。事实上，A′、B′及C′ 3个参数相互依赖，相互影响，在过程达到最优时，A′、B′、C′ 3个参数并不是惟一的，因此，在实际控制过程中，可以只改变A′、B′、C′3个参数中的任意两个参数就能使系统达到最优。图5—1为固定参数C′，利用计算机自动在线整定A′和B′所得到的实际炉温控制曲线。其中恒温温度为1800℃的曲线是在100kW的真空炉中测得(100kW干式变压器，源极控制，发热体为石墨)，恒温温度为500℃的曲线是在实验电阻炉中测得，两种温度控制曲线均达到了±1℃的控温精度，并且没有超调。
6结论
利用温升阶跃曲线，按照4∶1的衰减比，使用改进的Z－N算法，可获得PID参数中的比例系数KP、积分时间常数Ti和微分时间常数Td的初始值，并通过计算获得A′、B′、C′的初值。
将自校正PID算法用于工业加热的自动温度控制系统，可以使控制系统一直处于最优状态。增量式PID的算法方程为：
其中，U(t),V(t),W(t)可根据不同的温度区段，由系统自动整定获得。在实际使用中可以只改变U(t)、V(t)、W(t)中任意两个参数，而固定另一个参数，也能达到最优控制的效果。
当实际温度距标定温度30℃时，人工设定一升温速率并利用PID参数自整定算法进行控制，可以使升温曲线平稳地过渡到恒温阶段。这样，进入恒温阶段后，PID参数可以更快速地达到最优。
［参考文献］
［1］罗宗虔，罗红斌．含权函数的PID算法及其在炉温微机控制中的应用［Ｊ］．冶金自动化，1989．7．［2］夏红，等．PID自适应控制［Ｊ］．信息与控制，1996.6
［3］胡晚霞，等．PID控制器参数快速整定的新方法［Ｊ］．工业仪表与自动化装置，1996．5．
［4］朱麟章．试验参量的检测与控制［Ｍ］．北京：机械工业出版社，1989．
本文关键字：暂无联系方式经验交流，电工技术 - 经验交流
上一篇：汽轮机联轴器改造一例
