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我對自動化的理解

小時候喜歡看雜七雜八的書,但是沒什麽好看的。不就是文革嗎?但是,有兩個“變”:機械化和自動化。從小就不懂。機械化和自動化有什麽區別?機器不是自己動的嗎?長大了,終於明白了壹點。這個機械化就是體力勞動,用機器來代替人類的體力勞動,但是人還是要管,不然機器不知道該做什麽,不該做什麽。這種自動化是為了取代人的重復性腦力勞動,用於管理機器。也就是說,自動化在管機械化,或者說學自動化的在管學機械的...哦,不,不,哪個是哪個!

有人考證,古代就有自動化的例子,但現代意義上的自動控制是從瓦特的蒸汽機開始的。據說紐科門比瓦特先發明了蒸汽機,但是蒸汽機的速度控制問題壹直沒有解決,這樣速度會飆升,機器會損壞,可能會出大事故。瓦特在蒸汽機的轉軸上安裝了壹根小棍子。棍子的壹端與蒸汽釋放閥連接。當蒸汽釋放閥松開時,它將關閉,速度將增加。按下閥門就會打開,速度會降低;棍子的另壹端是壹個小重錘,棍子中間的某個地方通過壹個支點與轉軸相連。當軸旋轉時,鬥桿會因離心力而擺動。轉速過高,棍子會擺得很高,壓下蒸汽釋放閥打開,轉速下降;速度太低,棒子揮不動,松開蒸汽釋放閥關閉,速度上升。這樣蒸汽機就能自動保持穩定的轉速,既保證了安全,又方便使用。正是因為這個小小的調速器,瓦特的名字與工業革命聯系在壹起,紐科門的名字也會出現在歷史書上。

機械系統中類似的例子很多,家裏必備的馬桶又是壹個例子。沖洗後水箱水位下降,浮子隨水位下降,進水閥打開。隨著水位的上升,進水閥逐漸關閉,直到水位達到規定的高度,進水閥完全關閉,水箱中的水剛好可供下次使用。這是壹個非常簡單但是巧妙的水位控制系統,經典的設計,但是用經典的控制理論來分析並不容易,不過這是跑題了。

這些機械系統設計巧妙,工作可靠,真是妙不可言。但在實際操作中,如果每次都需要這樣的創造性思維,那就太累了。最好有壹個系統的方法來解決“全”自動控制問題,這是控制理論的起源。

大人從小就教育我們走路要看路。為什麽?不看路不知道是不是走歪了,結果東撞西撞。如果妳看路呢?如果妳走錯了,妳會立即看到它。趕緊調整腳步,回到正軌。這裏是自動控制中的第壹個重要概念:反饋。

反饋是壹個過程:

1.設定目標是孩子走路的榜樣前進的方向。

2、測量狀態,孩子眼睛看著路,就是在測量自己的方向。

3.將測得的狀態與設定的目標進行比較,將眼睛看到的前進方向與頭腦中的前進方向進行比較,判斷前進方向是否正確;如果不正確,有什麽區別?

4、調整動作,在頭腦中根據實際方向與設定目標的偏差,決定調整量。

5、實際執行,即實際移動,回到正確的方向。

在整個走路的過程中,這個反饋的過程是周而復始的,這樣孩子就不會東倒西歪了。但是,這裏有壹個問題:如果所有的事情都在壹瞬間同時發生,那麽這個反饋過程就不起作用了。要讓反饋起作用,必須有壹定的反應時間。好在世間萬物都有壹個過程,這個過程買到了反饋所需的時間。

反饋過程也稱為閉環過程。既然有閉環,就有開環。開環是壹個沒有反饋的控制過程。設置壹個控制功能,然後執行它,無需根據實際測量值進行校正。開環控制只對簡單過程有效,比如洗衣機和烘幹機定時控制。衣服怎麽洗怎麽幹完全取決於初始設置。對於洗衣機、幹衣機這類問題,多設置壹點時間就好了,有點浪費,但能保證效果。對於空調來說,我們不能簡單的設定壹個不管室溫如何都要開10分鐘,關5分鐘的周期,而應該根據實際溫度進行閉環控制,否則室內溫度會達到天知道。我記得80年代報告文學很流行。徐遲寫了哥德巴赫猜想,所以全國人民都爭著當科學家。小說家也爭相寫科學家,成就太小。所以壹句話不奇怪,也有人寫過“快速跟蹤無反饋”。當時我在大學吃磚,對這個新的科學發現很感興趣。從頭到尾看了壹遍,不明白怎麽在沒有反饋的情況下快速跟蹤。現在想想,小說是小說,但這個無良作家也太可笑了。沒有反饋,他只好跟著走,不看目標,不看自己去了哪裏。痕跡是什麽?它幾乎就像壹臺永動機。為什麽不選個好點的題目,冷聚變什麽的?至少理論上,還是有可能的。那是題外話

數學上,動態過程是用微分方程來描述的,反饋過程就是在描述動態過程的微分方程的輸入項和輸出項之間建立關聯,從而改變微分方程的原有性質。自動控制就是在這個反饋和動態過程中做文章的。

房間裏的空調是壹個簡單的控制問題。不過這只是指單個房間,整個高層建築所有房間的中央空調問題其實是壹個比較復雜的問題,不在這裏討論的範圍。夏季室內溫度設定為28度,實際溫度高於28度。空調開始降溫,降低室內溫度。實際溫度低於28度,關掉空調,室溫因環境溫度自然上升。通過這樣簡單的開關控制,室內溫度應該控制在28度。但是,這裏有壹個問題。溫度稍高於28度,空調就會啟動。28度以下壹點,空調就關了;那麽,如果溫度傳感器和空調的開關足夠靈敏,空調的開關頻率就可以無限高,空調就會不停地開和關,這對機器沒有好處,在實踐中也沒有必要。解決辦法是設置壹個“死區”,溫度高於29度時開啟,低於27度時關閉。註意不要倒著做,否則控制單元會發瘋的。

有了死區,就不能再把室內溫度嚴格控制在28度,而是在27-29度之間“搖擺”。如果環境溫度不變,空調制冷量不變,已知室內制熱/制冷的動態模型,就可以計算出溫度“晃蕩”的周期。不過既然是講故事,就不在這上面費心了。

這種開關控制看起來“土”,其實好處多多。對於大多數過程來說,開關控制的精度不高,但能保證穩定,或者說系統的輸出是“有界”的,也就是說實際測量值會被限制在壹定的範圍內,不可能無限擴散。這種穩定性不同於壹般控制理論中強調的所謂漸近穩定性,而被稱為BIBO穩定性。前者要求輸出設定在最終趨勢,後者只要求輸出在有界輸入的作用下有界。BIBO指的是有界輸入有界輸出。

對於精度要求不高的簡單工序,這種開關控制(或者繼電器控制,因為最早的控制方式是由繼電器或者電磁開關實現的)就足夠了。但很多時候這種“總量估算”的控制是達不到要求的。汽車行駛在高速公路上,車速設定在定速巡航控制。如果速度下行幾公裏,我覺得自己吃虧了,但是如果上浮幾公裏,就會被警察抓起來開罰單。這是誰的?

開關控制是不連續控制,增加時控制效果是“全劑量”,減少時是“全劑量”,沒有中間過渡。如果空調的制冷量有小、中、大三種設置,根據室溫和設置的差異決定用小、中、大,那麽室溫的控制精度就可以大大提高,換句話說,溫度的“晃動”範圍就會大大縮小。那麽,如果空調的設置更多,從小到中到大,控制精度會不會更高?是的,既然如此,為什麽不用無級調節的空調呢?難道沒有可能更精確地控制室溫嗎?是

無級或連續可調的空調可以精確控制溫度,但開關控制已經不能用了。在家用空調中,連續調節的並不占大多數,但是熱水淋浴是典型的連續控制問題,因為水龍頭是可以連續調節水流的。洗澡時假設冷水龍頭不變,只調熱水。溫度很高,所以關小熱水。氣溫低,開熱水吧。換句話說,控制函數應該朝著減小控制偏差的方向變化,這就是所謂的負反饋。控制方向是對的,有個控制量的問題。溫度高1度。熱水應該關小多少?

經驗告訴我們,根據具體的水龍頭和水壓,溫度是1度,熱水需要關小壹定的量,比如壹格。換句話說,控制量與控制偏差成正比,這就是經典的比例控制定律:控制量=比例控制增益*控制偏差,偏差越大,控制量越大。控制偏差是實際測量值與設定值或目標值之間的差值。在比例控制規律下,偏差反過來,控制量也反過來。也就是說,如果要求淋浴水溫為40度,而實際水溫高於40度,熱水龍頭會向關閉方向變化;當實際水溫低於40度時,熱水龍頭改變開啟方向。

但比例控制規律並不能保證水溫能精確達到40度。現實生活中,這時候人們對熱水龍頭進行微調,只要水溫不合適,就會壹點壹點調節,直到水溫合適。這種只要控制偏差不消失就逐漸微調的控制規律在控制中稱為積分控制規律,因為控制量與控制偏差在時間上的累積成正比,其比例因子稱為積分控制增益。工業上常用積分控制增益的倒數,稱為積分時間常數,其物理意義是偏差不變時,控制量加倍所需的時間。需要註意的是,控制偏差是正的還是負的,取決於實際測量值是大於還是小於設定值,所以只要控制系統是穩定的,也就是實際測量值最終會穩定在設定值,控制偏差的累積就不會是無窮大。這裏再重復壹遍,積分控制的基本作用是消除控制偏差的殘差(也叫殘差)。

比例和積分控制律可以處理壹大類控制問題,但它們並非沒有改進的余地。如果水管的水溫變化很快,人們會根據水溫的變化來調節熱水龍頭:隨著水溫的上升,熱水龍頭向關閉方向變化,溫度上升越快,開得越多;當水溫下降時,熱水龍頭改變開啟方向。溫度下降越快,關閉越多。這就是所謂的微分控制律,因為控制量與實際測量值的變化率成正比,其比例因子稱為比例控制增益,工業上也稱為微分時間常數。微分時間常數沒有具體的物理意義,但積分叫時間常數,微分也叫。微分控制的重點不是實際測量值的具體值,而是它的變化方向和速度。微分控制在理論和實踐上有許多優點,但其局限性也是顯而易見的。如果測得的信號不是很“幹凈”,時不時有壹點點“毛刺”或擾動,那麽微分控制就會被這些麻煩搞亂,產生很多不必要甚至錯誤的控制信號。因此,在工業中使用差動控制是非常謹慎的。

比例積分微分控制律是工業中最常用的控制律。人們壹般根據比例-積分-微分的英文縮寫稱之為PID控制。即使在更先進的控制規律被廣泛使用的今天,各種形式的PID控制仍然占所有控制回路的85%以上。

在PID控制中,積分控制的特點是只要有殘留誤差(即殘留控制偏差),積分控制就會逐步增加控制函數,直到殘留誤差消失。所以集成的效果是比較慢的,除了特殊情況,作為壹個基本的控制功能,是慢而不急的。微分控制的特點是雖然實際測量值低於設定值,但其快速上升的勢頭需要盡快抑制,否則等到實際值超過設定值時再反應就來不及了,這就是微分控制發揮作用的地方。微分控制作為基礎控制,只看趨勢,不看具體數值,所以理想的情況是穩定實際數值,但是穩定在哪裏就看妳的運氣了,所以微分控制不能作為基礎控制。比例控制沒有這些問題。比例控制響應快,穩定性好,是最基本的控制功能,是“皮膚”。積分和微分控制可以增強比例控制,很少單獨使用,所以很“毛”。在實際使用中,比例和積分壹般壹起使用,比例起主要控制作用,積分有助於消除殘差。只有當被控對象速度慢,需要在開始反應時盡快補償時,才采用微分。很少只用比例和微分。

連續控制的精度是開關控制無法比擬的,但是連續控制的高精度也是有代價的,就是穩定性問題。控制增益決定了控制動作對偏差的靈敏度。既然增益決定了控制的靈敏度,那麽再靈敏壹點不是更好嗎?不完全是。我們以汽車的定速巡航控制為例。減速,加壹點油門,再減速,再加油門,當然速度上去的時候反過來。但如果轉速更低,油門會加大很多,轉速更低,會瘋狂加大油門,這樣轉速就不會穩定在要求的設定值,有可能失控。這就是不穩定。因此,控制增益的設置是特殊的。生活中也有類似的例子。國民經濟過熱,需要經濟調整,但調整過了頭,就會造成“硬著陸”和衰退;經濟衰退時需要刺激。同樣,過度刺激也會導致“虛假繁榮”。要實現“軟著陸”,經濟調整措施需要恰到好處。這也是壹個經濟動力系統穩定性的問題。

在實際中,多少增益才是最合適的,理論上有很多計算方法,但實際中壹般都是根據經驗和調試來尋找最佳增益,業內稱之為參數整定。如果系統響應滯後於控制函數,振蕩較大,壹般過於積分;如果系統的反應很神經質,總是在高頻小振幅的振蕩,那麽微分壹般有點過分。中頻振蕩當然是比例問題。但是,每個系統的頻率是不同的。什麽是高頻,什麽是低頻?這些話不清楚。要響應毛主席的那句話:“具體情況具體分析”,所以就打個哈哈。

更具體地說,有兩種設置參數的方法。先調試比例增益,保證基本穩定,再加入必要的積分,消除殘差。只有在最需要的時候,比如反映慢溫過程或者大容量的液位過程,測量噪聲很低的時候,才加壹點微分。這是“學術”的方式,在大多數情況下非常有效。但業界有個“歪道”:用了極小的比例,卻大大強化了積分功能。這種方法與控制理論的分析完全相反,但在實踐中是有效的。原因是當測量噪聲嚴重或系統過敏時,基於積分的控制律相對溫和,不容易激發不穩定因素,尤其是不確定性高的高頻部分。這也是鄧小平“穩定至上”的初衷。

很多情況下,初始PID參數整定後,只要系統沒有出現不穩定或性能明顯下降,就不會重新整定。但是如果系統不穩定呢?因為大部分實際系統都是開環穩定的,也就是說只要控制函數不變,系統響應最終應該穩定在壹個值上,雖然可能不是設定值,所以處理不穩定的第壹個動作就是降低比例增益,根據實際情況,降低1/3、1/2甚至更多,同時增加積分時間常數,這個常數往往是相乘的,然後降低甚至減少。如果有前饋控制,適當降低前饋增益也是有用的。在實際操作中,系統性能不會莫名其妙地突然變差,上述“滅火”復位往往是暫時的。生產過程中的機械或原材料問題排除後,參數要重新設置回初始值,否則系統性能會太“懶”。

對於新廠來說,系統還沒有投入運行,所以無法根據實際反應來設置。通常,首先估計初始參數,並且在系統運行期間逐個設置控制回路。我自己的經驗是,對於壹般的流量循環,比例設定在0.5左右,積分約為1分鐘,微分為0。這種組合壹開始壹般問題不大。溫度回路可以從2,5和0.05開始,液位回路從5,10和0開始,氣壓回路從10,20和0開始。既然這些都是經驗估算,當然要具體情況具體分析,不可能“放之四海而皆準”。

微分壹般用於慢響應系統,但總有壹些例外。我曾經遇到過壹個直徑只有兩英尺,長度只有五英尺的小型凝析油罐,但是流量卻是8-12噸/小時。出現故障時,液位變化非常快。無論如何調整比例和積分,都難以穩定液面。通常情況下,控制閥剛剛開始反應,液位已經達到頂部或底部。最後加了0.05的微分。液位壹變化,控制閥就開始抑制,但穩定下來。這與常規的參數設置方式相反,但在這種情況下,這是“唯壹”的選擇,因為測量值和控制閥的飽和度成為穩定性的主要問題。

再講幾句工業界以積分為主導控制作用的做法。在學術上,控制的穩定性基本上是漸近穩定的,在沒有辦法證明漸近穩定的情況下,畢博穩定是“次優”的東西,不太通俗。而工業中的穩定性有兩個看似相似但本質不同的方面:壹個當然是漸近穩定,壹個是穩定,但不壹定收斂到設定值,或者說穩定優先於收斂。具體來說,就是要把系統穩定在壹個值上,不能亂動,但不設定值也不是太重要,只要不太離譜就行。例子很多。例如,反應器的壓力是壹個重要的參數。如果反應器不穩定,原料的投料比就會紊亂,催化劑的投料就不穩定,反應就不穩定。但是反應器的壓力是10個大氣壓還是12個大氣壓並沒有太大關系,只要緩慢但穩定地向設定值移動即可。這是控制理論中很少涉及的情況,也是工業中經常采用積分支配控制的重要原因。

如前所述,系統的頻率本來就是系統響應連續振蕩時的頻率,但控制領域有三類人:壹類是以機電動力系統為特征的電工,包括航空、機器人,另壹類是以連續過程為特征的化工工程師,包括冶金、造紙,還有壹類是以微分方程穩定性為特征的應用數學。在瓦特和廁所的時代,在各自的山頭上戰鬥是和平的,置身事外。但控制從藝術上升到理論後,總有人喜歡“統壹”,電工幫搶第壹,把好的控制理論塞進電工的頻率裏。夥計們,那不是頻率,那是...復雜頻率。既然那些變態電工(誒,鹿踢真的來了)能粗制濫造出虛電,也能粗制濫造出復雜頻率,那就算了,但他們就是害了我們這種無辜的人,被迫遭受這種精神折磨。

原因是系統的穩定性。如前所述,如果PID的參數設置不好,系統可能會不穩定。除了摸索,有沒有什麽方法可以從理論上計算出合適的PID參數?如前所述,動態過程可以用微分方程來描述。其實在PID階段,這只是微分方程的壹個很窄的分支:壹元線性常微分方程。如果妳還記得大壹的高數,壹定記得線性常微分解法。除了分離變量的方法,如果自變量時間用t表示,最常用的解法是將exp(λt)代入微分方程,這時解就成了λ代數方程的特征方程。如果解可以是實數或者復數,那就用三角函數展開(反正大壹的噩夢感覺壹點都沒找到)。只要實根為負,微分方程就是穩定的,因為負指數項最終收斂到零,復根有多少都無所謂,對穩定性沒有影響。但是,解決和分析這個問題仍然不容易,仍然超出了“具體情況具體分析”的範疇,難以得出普遍的結論。

根軌跡還是客氣的,還有更變態的奈奎斯特,伯德,尼科爾斯方法,腦洞大開。都是那些電工造成的。在計算機分析已經非常普及的今天,經典的圖形分析仍然具有經久不衰的魅力,因為圖形分析不僅告訴妳系統是穩定還是不穩定等動態響應參數,還定性地告訴妳增益變化甚至系統參數變化引起的閉環性能變化。嘿,妳剛才不是在說壹個變態嗎?嗯,變態有變態的魅力,不是嗎?哈哈。

以頻率分析(也稱頻域分析)為特征的控制理論稱為經典控制理論。經典控制理論可以分析系統的穩定性,但有兩個前提條件:壹是要知道被控對象的數學模型,這在實際中不易獲得;二是被控對象的數學模型不會發生變化或漂移,這在實際操作中比較難做到。可以對簡單過程建立微分方程,但簡單過程的控制並不麻煩,經驗法的參數調整也沒有那個麻煩。但是對於真正需要理論計算的回路,建立模型太難,或者模型本身的不確定性高,使得理論分析沒有意義。經典控制理論已成功應用於機械、航空和電機領域。畢竟從F=ma開始,所有機械系統的動力學模型都可以建立,鐵疙瘩的重量也不會莫名其妙的變化,主要環境參數都可以測量。然而,經典控制理論在化學控制中的成功應用至少是很少的。我給妳壹個50板的蒸餾塔,壹個氣相進料,壹個液相進料。塔頂和塔底都有側出口排放,塔頂風冷冷凝器和塔底再沸器都加了中間再沸器,可以慢慢建模。模型建立時,空冷凝汽器受風霜雨雪影響,再沸器內高壓蒸汽壓力受友好裝置影響,氣相進料溫度和飽和度受上遊裝置改變,液相進料混合組分受上遊裝置改變,但組分不能改變。

歌德這個老家夥200年前就說過,理論是灰色的,生命之樹是常青的。我們知道馬鹿喜歡金色或銀色,或者至少是紅色,但我們不得不湊合著穿綠色。在實踐中,PID有很多表親,幫助大表親壹起打天下。

比例控制的特點是偏差大,控制效果就大。然而,在實踐中,這有時是不夠的。偏差大,比例增益也大。進壹步加強對大偏差的修正,盡快將系統拉回設定值。偏差小的時候,當然不用急,慢慢來就好,這樣增益小,穩定性加強。這就是雙增益PID(也稱為雙模PID)的由來。想想也是對的。高射炮瞄準敵機是壹個控制問題。如果槍管仍然指向遠離目標的角度,首先要盡快將槍管轉向目標角度附近,動作要激烈。但是槍膛是指著離目標很近的地方,所以要慢慢仔細瞄準。工業中有很多類似的問題。雙增益PID PID的壹個特例(帶死區的PID,在偏差較小時增益為零,即測量值與設定值相差不大時,不加控制就放任不管。這廣泛應用於大型緩沖容器的液位控制。本來緩沖容器是用來緩沖流量變化的,所以液位控制在哪裏並不重要,只要不太高也不太低就行。然而,從緩沖容器到下遊裝置的流動應該盡可能穩定,否則下遊裝置將受到不必要的幹擾。死區PID最適合這類控制問題。但是天下沒有免費的午餐。死區PID的前提是液位會“自動”穩定在死區。如果死區設置不當或系統經常受到較大擾動,死區內的“失控”狀態會導致液位無限制地“前進”到死區邊界。最後,當它進入“受控”區時,控制將被過度控制,液位將無限制地反方向“前進”。最後的結果就是液位永遠在死區兩端振蕩,但永遠不會穩定。打什麽?獵鹿?)。雙增益PID也有同樣的問題,但比死區PID好。畢竟只有“強控”和“弱控”的區別,沒有“無控區”。實際操作中,雙增益的內外增益之差小於2: 1沒有太大意義,大於5: 1就要註意上面提到的持續振蕩或振蕩的問題。

雙增益或死區PID的問題是增益的變化是不連續的,控制動作在死區邊界上突變,容易誘發系統的不良反應,而平方誤差PID沒有這個問題。壹旦誤差平方,控制量對誤差的曲線就變成了拋物線,也達到了“小偏差、小增益、大偏差、大增益”的效果,不存在突然不連續的增益變化。但是誤差平方有兩個問題:壹個是當誤差接近零時,增益也接近零,又回到死區PID的問題;二是難以控制拋物線的具體形狀,或者難以確定增益轉向何處。對於第壹個問題,可以在誤差平方PID上增加壹個基本的線性PID,它是零誤差或非零增益;對於後壹個問題,需要另壹個模塊來計算連續變化的增益。細節很瑣碎。偏差送入分段線性化(即折線)計算單元,然後計算結果作為比例增益輸出到PID控制器。折線的水平段要有不同的增益,連接不同水平段的對角線對應增益的連續變化。可變增益的曲線可以通過設置水平段和對角線段的頂點隨意調整。如果“野心”大壹點,增加幾個計算單元,就可以做不對稱增益,即升溫時增益低,降溫時增益高,以應對升溫過程中升溫快,降溫慢的常見問題。

雙倍增益或誤差平方是關於比例增益的文章,同樣的活動也可以用在積分和微分中。壹種更極端的PID規律叫做積分分離PID,其思想是:比例控制穩定性好,響應快,所以當偏差較大時,關閉PID中的積分;當偏差較小時,微調和消除殘差是主要問題,因此比例功能被削弱甚至關閉,而積分功能則切入控制。概念是好的,但是實施起來,就有很多無擾交接的問題。

這些異常PID在理論上難以分析系統的穩定性,但在實踐中卻解決了許多難題。老實說,這些PID已經在實踐中使用了。

復雜結構PID

戰鬥時,如果敵人太頑固,要麽換壹把更大的槍,把敵人打倒;要麽采取更巧妙的戰術,把敵人打暈。控制也是如此。單回路PID難以解決的問題,往往可以用更巧妙的回路結構來解決。

單個PID回路當然可以抑制擾動,但是如果主要擾動在回路中,而且很清楚,那麽加壹個內環作為輔助是壹個非常好的想法。還記得洗熱水澡的例子嗎?如果熱水壓力不穩定,總是為此調整熱水龍頭,很麻煩。如果有壹個人負責根據熱水壓力調節熱水流量,將熱水壓力穩定在標定值,那麽洗澡的時候水溫會好控制很多。就告訴那個人現在需要多少熱水流量,不用擔心熱水壓力對熱水流量的影響。負責熱水流量的控制回路是內回路,也稱為二次回路,而浴缸的溫度是外回路,也稱為壹次回路。當然,壹級回路指揮二級回路,就像自動指揮機械化,學自控的人指揮學機電的人壹樣...別鬧了,再往前走,會被鹿踢,被馬踢,被牛踢,被驢踢。這種主回路帶副回路的結構叫做串級控制,曾經是工業上繼單回路PID之後的第壹個“先進過程控制”。現在cascade已經用的很多了,已經沒人管它叫“先進過程控制”了。串級控制的主要作用是抑制回路中的擾動,提高整體控制性能。但是cascade不能亂用。如果主電路和輔助電路對應的速度差不多,或者主電路對應的速度甚至比輔助電路慢(可以通過異常調試實現),這樣的級聯就會出現問題。理論上可以用* * *振動頻率分析,但不用擔心。妳用膝蓋想想就知道,壹個急躁的老板,指揮了壹個急得團團轉吞口水的下屬,結果只能是大家精疲力竭,事情搞砸了。相反,如果壹個冷靜的老板命令壹個快速的下屬,那肯定會做得很好。

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