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1、第20卷第2期中国计量学院学报Vol.20No.22009年6月JournalofChinaUniversityofMetrologyJun.2009=文章编号>1004-1540(2009)02-0171-09史密斯预估补偿控制与PID控制的比较研究123陆萍蓝,张火明,毛汝东(1.浙江工业大学机电工程学院,浙江杭州310014;2.中国计量学院计量测试工程学院,浙江杭州310018;3.中国计量学院信息工程学院,浙江杭州310018)=摘要>比较了两种工业过程控制中的控制器,PID控制器和史密斯预估补偿控制器.介绍了四种PID参数的整定方法,分别为试凑法确定PID
2、调节参数、Ziegler-Nichols参数整定方法、最优PID整定算法、运用Matlab/simulink中的NCDOutport(非线性控制设计输出端口模块)模块对PID参数进行最优整定.史密斯预估补偿控制器主要用于工业控制中的大延时系统控制,以提高系统的阶跃响应性能.在理论上,史密斯预估补偿控制器提供了一个有效的方法来提高控制效果.运用Matlab/Simulink仿真方案对前述两种控制方法进行了仿真比较,结果表明,在有较大延时情况下,史密斯预估补偿控制能获得比PID控制更好的结果.=关键词>PID控制器;史密斯预估补偿控制器;Matlab/Simulink仿真
3、=中图分类号>TP273=文献标识码>AInvestigationoncomparisonbetweentheSMITHpredictivecompensationcontrolandthePIDcontrol123LUPing-lan,ZHANGHuo-ming,MAORu-dong(1.CollegeofMechanicalEngineering,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,China;2.CollegeofMetrologyandMeasurementEngineering,ChinaJiliang
4、University,Hangzhou310018,China;3.CollegeofInformationEngineering,ChinaJiliangUniversity,Hangzhou310018,China)Abstract:Twokindsofcontrollerusedinindustrialprocesscontrolwerecompared.FourmethodsfortuningtheparametersofthePIDcontrollerwerepresented.TheSmithpredictivecompensationcontroller
5、wasmainlyusedinthelong-timedelayindustrialprocesstoimprovethestepresponseperformanceofthesystem.Intheory,theSmithpredictivecompensationcontrollercouldprovideaneffectivewaytoimprovethecontroleffect.TheMatlab/Simulinkwasemployedtocomparethetwofore-mentionedcontrollers.Theoutcomeindicatest
6、hatundertheconditionofalong-timedelay,theSmithpredictivecompensationcontrollercanachievebetterresultsthanthoseachievedbythePIDcontroller.Keywords:PIDcontroller;Smithpredictivecompensationcontroller;Matlab/Simulinksimulation=收稿日期>2008-07-22=资助项目>国家自然科学青年基金资助项目(No.10602055)=作者简介>陆萍蓝(1976)
7、,女,浙江东阳人,工程师.主要从事机电一体化产品的研发工作.172中国计量学院学报第20卷[1]在工业控制领域,PID(proportionintegral变换成统一的标准信号送入调节器.在调节器中,differential)控制器获得了广泛的应用.与设定值进行比较,把比较出的差值e(t)经PID但是,PID控制器的不足之处在于,当纯延迟运算后送到执行机构,改变进给量,以达到自动调时间大于时间常数,系统的相关阶数超过二阶,则节的目的.PID计算出控制信号u(t)去控制受控这时PID控制器不是最好的选择,应采用更高级的的对象模型.其实,在实际的控制系统
