思想是在反馈控制中加入Smith预估器,把被延迟的被控量提前回馈到控制器,让控制器提前动作,其作用可以减小超调量,加快控制过程。
2 恒压供水模型
3 系统仿真分析
在 simulink [4]中建立仿真图,如图2所示。分别采用常规PID控制、Smith PID控制对被控对象进行阶跃输出。在常规PID控制中,通过Ziegler-Nichols法整定PID参数得,Kp=57.6,Ki=19.2, Kd=43。
图3为阶跃响应效果图,从中可看出,Smith PID控制比常规PID算法具有更好的动态和静态控制性能,这表明Smith PID是一种行之有效的控制算法。
4 结语
针对纯滞后系统,Smith PID控制算法十分有效,且Smith PID算法简单方便、便于实现。但Smith算法依赖于精确模型,当控制对象参数发生变化时,Smith算法控制效果不太理想,可以引人模糊PID控制,克服Smith预估补偿环节鲁棒性差的弱点,实现参数的自适应调整。
参考文献:
[1]尹超,李茂军,张静. 变频恒压供水系统的Smith预估复合控制[J]. 电机与控制应用, 2013,40(4)58-61.
[2]王耀南,刘治. 智能PID控制器在工业对象中的应用[J]. 自动化仪表,2001.22(5):23-25.
[3] 田思庆,程佳生. 自适应模糊控制在恒压供水系统中的应用研究[J]. 自动化技术与应用,2008,27(2):40-42.
[4]刘金琨. 先进PID控制MATLAB仿真[M]. 北京:电子工业出版社,2016.
【通联编辑:梁书】