PID控制的最大優點就是控制機理完全獨立於對象的數學模型,只用控制目標與被控對象實際行為之間誤差來產生消除此誤差的控制策略,這也是PID控制技術的精髓。正緣於此,它才能控制工程實踐中得到廣泛有效的應用。而隨著科技的進步和對控制品質要求的提高,經典PID控制技術的缺陷越來越凸現出來。PID的缺陷,概括起來就是信號處理太簡單、未能充分發揮其優點,具體說來,有四個方面:(1)產生誤差的方式不太合理控制目標v在過程中可以“跳變”,但是被控對象輸出Y的變化都有慣性,不可能跳變,要求讓緩變的變量y來跟蹤能夠跳變的變量v,初始誤差很大,易引起超調,很不合理。(2)誤差的微分信號的產生沒有太好的辦法由於微分器物理不可實現,只能近似實現,常用的近似微分器的形式為(3)誤差積分反饋的引入有很多負作用在PID控制中,誤差積分反饋的作用是消除靜差,提高系統響應的準確性,但同時誤差積分反饋的引入,使閉環變得遲鈍,容易產生振蕩,易產生由積分飽和引起的控制量飽和。(4)線性組合不壹定是最好的組合方式PID控制器給出的控制量是誤差的現在、過去、將來三者的線性組合。大量工程實踐表明,線性組合不壹定是最好的組合方式,能否在非線性領域找到更合適的組合方式是值得探索的。對於PID存在的這些缺陷,相應的解決辦法是:(1)安排合適的“過渡過程”;(2)合理提取“微分——“跟蹤微分器;(3)探討“擾動估計辦法壹“擴張狀態觀測器;(4)探討合適的組合方法壹“非線性組合”。
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