matlab課程設(shè)計-二階彈簧-阻尼系統(tǒng)PID控制器設(shè)計及其參數(shù)整定

二階彈簧—阻尼系統(tǒng)PID控制器設(shè)計及其參數(shù)整定班級：自動化12-1班_姓名：________學(xué)號：_________指導(dǎo)老師：______目錄前言………1一、MATLAB產(chǎn)生的歷史背景………1二、MATLAB的語言特點……………2三、Matlab的典型應(yīng)用……………3第一章、比例控制系統(tǒng)…………………4第二章、積分控制系統(tǒng)…………………4第三章、比例積分系統(tǒng)…………………5第四章、比例積分微分系統(tǒng)……………5第五章、原理的應(yīng)用仿真………………7第六章、仿真的結(jié)果……8第七章、結(jié)果分析……12第八章、結(jié)論…………12心得體會………………14參考文獻………………15前言PID控制器結(jié)構(gòu)簡單，其概念容易理解，算法易于實現(xiàn)，且具有一定的魯棒性，因此，在過程控制領(lǐng)域中仍被廣泛使用，除非在特殊情況下證明它不能滿足既定的性能要求。對于單輸入單輸出的系統(tǒng)，尤其是階躍響應(yīng)單調(diào)變化的低階對象，已有大量的PID整定方法及其比較研究。當(dāng)對象的階躍響應(yīng)具有欠阻尼特性時，如果仍近似為慣性對象，被忽略的振蕩特性有可能引起控制品質(zhì)的惡化?，F(xiàn)有的一些針對二階欠阻尼對象的PID整定方法，例如極點配置方法,幅值相位裕量方法等，盡管在各自的假設(shè)前提下取得了較好的控制效果，但并非適用于所有的二階欠阻尼對象，其性能魯棒性問題也有待討論。本文通過使用MATLAB對二階彈簧—阻尼系統(tǒng)的控制器（分別使用P、PI、PID控制器）設(shè)計及其參數(shù)整定，定量分析比例系數(shù)、積分時間與微分時間對系統(tǒng)性能的影響。同時，掌握MATLAB語言的基本知識進行控制系統(tǒng)仿真和輔助設(shè)計，學(xué)會運用SIMULINK對系統(tǒng)進行仿真，掌握PID控制器參數(shù)的設(shè)計。一、MATLAB產(chǎn)生的歷史背景在20世紀(jì)70年代中期，CleveMoler博士和其同事在美國國家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫。EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序庫，LINPACK是解線性方程的程序庫。在當(dāng)時，這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平。到20世紀(jì)70年代后期，身為美國NewMexico大學(xué)計算機系系主任的CleveMoler，在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時，想教學(xué)生使用EISPACK和LINPACK程序庫，但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫接口程序很費時間，于是他開始自己動手，利用業(yè)余時間為學(xué)生編寫EISPACK和LINPACK的接口程序。CleveMoler給這個接口程序取名為MATLAB，該名為矩陣（matrix）和實驗室（laboratory）兩個英文單詞的前三個字母的組合。在以后的數(shù)年里，MATLAB在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用，并作為面向大眾的免費軟件廣為流傳。1983年春天，CleveMoler到Stanford大學(xué)講學(xué)，MATLAB深深地吸引了工程師JohnLittle。JohnLittle敏銳地覺察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景。同年，他和CleveMoler、SieveBangert一起，用C語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。這一代的MATLAB語言同時具備了數(shù)值計算和數(shù)據(jù)圖示化的功能。1984年，CleveMoler和JohnLithe成立了MathWorks公司，正式把MATLAB推向市場，并繼續(xù)進行MATLAB的研究和開發(fā)。在當(dāng)今30多個數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中，就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言，可分為兩大類。一類是數(shù)值計算型軟件，如MATLAB、Xmath、Gauss等，這類軟件長于數(shù)值計算，對處理大批數(shù)據(jù)效率高；另一類是數(shù)學(xué)分析型軟件，如Mathematica、Maple等，這類軟件以符號計算見長，能給出解析解和任意精度解，其缺點是處理大量數(shù)據(jù)時效率較低。MathWorks公司順應(yīng)多功能需求之潮流，在其卓越數(shù)值計算和圖示能力的基礎(chǔ)上，又率先在專業(yè)水平上開拓了其符號計算、文字處理、可視化建模和實時控制能力，開發(fā)了適合多學(xué)科、多部門要求的新一代科技應(yīng)用軟件MATLAB。經(jīng)過多年的國際競爭，MATLAB已經(jīng)占據(jù)了數(shù)值型軟件市場的主導(dǎo)地位。在MATLAB進入市場前，國際上的許多應(yīng)用軟件包都是直接以FORTRAN和C語言等編程語言開發(fā)的。這種軟件的缺點是使用面窄、接口簡陋、程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒有標(biāo)準(zhǔn)的基庫，很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展，因而很難推廣。MATLAB的出現(xiàn)，為各國科學(xué)家開發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在MATLAB問世不久的20世紀(jì)80年代中期，原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在MATLAB上重建。時至今日，經(jīng)過MathWorks公司的不斷完善，MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科、多種工作平臺的功能強勁的大型軟件。在國外，MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在歐美等高校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。二、MATLAB的語言特點一種語言之所以能如此迅速地普及，顯示出如此旺盛的生命力，是由于它有著不同于其他語言的特點。正如同F(xiàn)ORTRAN和C等高級語言使人們擺脫了需要直接對計算機硬件資源進行操作一樣，被稱作為第四代計算機語言的MATLAB，利用其豐富的函數(shù)資源，使編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來。MATLAB的最突出的特點就是簡潔。MATLAB用更直觀的、符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了C和FORTRAN語言的冗長代碼。MATLAB給用戶帶來的是最直觀、最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。以下簡單介紹一下MATLAB的主要特點。①語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。MATLAB程序書寫形式自由，利用其豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，用戶不必擔(dān)心函數(shù)的可靠性?？梢哉f，用MATLAB進行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上。具有FORTRAN和C等高級計算機語言知識的讀者可能已經(jīng)注意到，如果用FORTRAN或C語言去編寫程序，尤其當(dāng)涉及矩陣運算和畫圖時，編程會很麻煩。例如，如果用戶想求解一個線性代數(shù)方程，就得編寫一個程序塊讀入數(shù)據(jù)，然后再使用一種求解線性方程的算法（例如追趕法）編寫一個程序塊來求解方程，最后再輸出計算結(jié)果。在求解過程中，最麻煩的要算第二部分。解線性方程的麻煩在于要對矩陣的元素作循環(huán)，選擇穩(wěn)定的算法以及代碼的調(diào)試都不容易。即使有部分源代碼，用戶也會感到麻煩，且不能保證運算的穩(wěn)定性。解線性方程的程序用FORTRAN和C這樣的高級語言編寫至少需要好幾十行。再如用雙步QR方法求解矩陣特征值，如果用FORTRAN編寫，至少需要四百多行，調(diào)試這種幾百行的計算程序可以說很困難。以下為用MATLAB編寫以上兩個小程序的具體過程。用MATLAB求解下列方程，并求矩陣A的特征值。其中：解為：x=A\b；設(shè)A的特征值組成的向量為e，e=eig（A）?？梢?，MATLAB的程序極其簡短。更為難能可貴的是，MATLAB甚至具有一定的智能水平，比如上面的解方程，MATLAB會根據(jù)矩陣的特性選擇方程的求解方法，所以用戶根本不用懷疑MATLAB的準(zhǔn)確性。②運算符豐富。由于MATLAB是用C語言編寫的，MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運算符，靈活使用MATLAB的運算符將使程序變得極為簡短。③MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如for循環(huán)、while循環(huán)、break語句和if語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦?。④語法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無需對矩陣預(yù)定義就可使用。⑤程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上運行。⑥MATLAB的圖形功能強大。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。MATLAB還具有較強的編輯圖形界面的能力。⑦MATLAB的缺點是，它和其他高級程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序為解釋執(zhí)行，所以速度較慢。⑧功能強勁的工具箱是MATLAB的另一重大特色。MATLAB包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又可分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互功能。功能性工具箱能用于多種學(xué)科。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強的，如control、toolbox、signalprocessingtoolbox、communicationtoolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進行高、精、尖的研究。三、Matlab的典型應(yīng)用MATLAB是一種對技術(shù)計算高性能的語言。它集成了計算，可視化和編程于一個易用的環(huán)境中，在此環(huán)境下，問題和解答都表達為我們熟悉的數(shù)學(xué)符號。典型的應(yīng)用有：1.數(shù)學(xué)和計算；2.算法開發(fā)；3.建模，模擬和原形化；4.數(shù)據(jù)分析，探索和可視化；5.科學(xué)與工程制圖；6.應(yīng)用開發(fā)，包括圖形用戶界面的建立.第一章、比例控制系統(tǒng)比例(P)控制是一種最簡單的控制方式，其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)定誤差。比例控制器的傳遞函數(shù)為：式中，Kp稱為比例系數(shù)或增益（視情況可設(shè)置為正或負），一些傳統(tǒng)的控制器又常用比例帶（ProportionalBand，PB），來取代比例系數(shù)Kp，比例帶是比例系數(shù)的倒數(shù)，比例帶也稱為比例度。對于單位反饋系統(tǒng)，0型系統(tǒng)響應(yīng)實際階躍信號R01(t)的穩(wěn)態(tài)誤差與其開環(huán)增益K近視成反比，即：對于單位反饋系統(tǒng)，I型系統(tǒng)響應(yīng)勻速信號R1(t)的穩(wěn)態(tài)誤差與其開環(huán)增益Kv近視成反比,即:P控制只改變系統(tǒng)的增益而不影響相位,它對系統(tǒng)的影響主要反映在系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和穩(wěn)定性上,增大比例系數(shù)可提高系統(tǒng)的開環(huán)增益,減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,從而提高系統(tǒng)的控制精度,但這會降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性,甚至可能造成閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定,因此,在系統(tǒng)校正和設(shè)計中P控制一般不單獨使用.第二章、積分控制系統(tǒng)積分（I）控制具有積分控制規(guī)律的控制稱為積分控制,即I控制,I控制的傳遞函數(shù)為:。其中,Ki稱為積分系數(shù)?？刂破鞯妮敵鲂盘枮?U(t)=dt?；蛘哒f,積分控制器輸出信號u(t)的變化速率與輸入信號e(t)成正比,即:。對于一個自動控制系統(tǒng),如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,則稱這個系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng).為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器必須引入”積分項”.積分項對誤差取決于時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小,直到等于零.通常,采用積分控制器的主要目的就是使用系統(tǒng)無穩(wěn)態(tài)誤差,由于積分引入了相位滯后,使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差,增加積分器控制對系統(tǒng)而言是加入了極點,對系統(tǒng)的響應(yīng)而言是可消除穩(wěn)態(tài)誤差,但這對瞬時響應(yīng)會造成不良影響,甚至造成不穩(wěn)定,因此,積分控制一般不單獨使用,通常結(jié)合比例控制器構(gòu)成比例積分(PI)控制器。第三章、比例積分系統(tǒng)比例積分(PI)控制具有比例加積分控制規(guī)律的控制稱為比例積分控制器,即PI控制,PI控制的傳遞函數(shù)為:。其中,Kp為比例系數(shù),Ti稱為積分時間常數(shù),兩者都是可調(diào)的參數(shù).控制器的輸出信號為:PI控制器可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。PI控制器在與被控對象串聯(lián)時,相當(dāng)于在系統(tǒng)中增加了一個位于原點的開環(huán)極點,同時也增加了一個位于s左半平面的開環(huán)零點.位于原點的極點可以提高系統(tǒng)的型別,以消除或減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能;而增加的負實部零點則可減小系統(tǒng)的阻尼程度,緩和PI控制器極點對系統(tǒng)穩(wěn)定性及動態(tài)過程產(chǎn)生的不利影響.在實際工程中,PI控制器通常用來改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。第四章、比例積分微分系統(tǒng)比例積分微分(PID)控制具有比例+積分+微分控制規(guī)律的控制稱為比例積分微分控制,即PID控制,PID控制的傳遞函數(shù)為:其中,Kp為比例系數(shù),Ti為微分時間常數(shù),為微分時間常數(shù),三者都是可調(diào)的參數(shù).PID控制器的輸出信號為:。PID控制器的傳遞函數(shù)可寫成:。PI控制器與被控對象串聯(lián)連接時,可以使系統(tǒng)的型別提高一級,而且還提供了兩個負實部的零點.與PI控制器相比,PID控制器除了同樣具有提高系統(tǒng)穩(wěn)定性能的優(yōu)點外,還多提供了一個負實部零點,因此在提高系統(tǒng)動態(tài)系統(tǒng)方面提供了很大的優(yōu)越性.在實際過程中,PID控制器被廣泛應(yīng)用。PID控制通過積分作用消除誤差,而微分控制可縮小超調(diào)量,加快反應(yīng),是綜合了PI控制與PD控制長處并去除其短處的控制.從頻域角度看,PID控制通過積分作用于系統(tǒng)的低頻段,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而微分作用于系統(tǒng)的中頻段,以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實際運行中進行最后調(diào)整與完善?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預(yù)選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。PID控制具有以下優(yōu)點：1.原理簡單，使用方便，PID參數(shù)Kp，Ki和Kd可以根據(jù)過程動態(tài)特性變化，PID參數(shù)就可以重新進行調(diào)整與設(shè)定。2.適應(yīng)性強，按PID控制規(guī)律進行工作的控制器早已商品化，即使目前最新式的過程控制計算機，其基本控制功能也仍然是PID控制。PID應(yīng)用范圍廣，雖然很多工業(yè)過程是非線性或時變的，但通過適當(dāng)簡化，也可以將其變成基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)，就可以進行PID控制了。3.其控制品質(zhì)對被控對象特性的變化不太敏感。但不可否認PID也有其固有的缺點。PID在控制非線性、時變、偶合及參數(shù)和結(jié)構(gòu)不缺點的復(fù)雜過程時，效果不是太好；最主要的是：如果PID控制器不能控制復(fù)雜過程，無論怎么調(diào)參數(shù)作用都不大。第五章、原理的應(yīng)用仿真如圖1所示，考慮彈簧－阻尼系統(tǒng)，其被控對象為二階環(huán)節(jié)，傳遞函數(shù)G(S)如下，參數(shù)為M=1kg，b=2N.s/m，k=25N/m，F(xiàn)（S）=1。設(shè)計要求：(1)控制器為P控制器時，改變比例帶或比例系數(shù)大小，分析對系統(tǒng)性能的影響并繪制相應(yīng)曲線。(2)控制器為PI控制器時，改變積分時間常數(shù)大小，分析對系統(tǒng)性能的影響并繪制相應(yīng)曲線。(當(dāng)kp=50時，改變積分時間常數(shù))(3)設(shè)計PID控制器，選定合適的控制器參數(shù)，使階躍響應(yīng)曲線的超調(diào)量σ%<20%,過渡過程時間ts<2s,并繪制相應(yīng)曲線圖1彈簧－阻尼系統(tǒng)示意圖彈簧－阻尼系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：圖2閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖附：P控制器的傳遞函數(shù)為：PI控制器的傳遞函數(shù)為：PID控制器的傳遞函數(shù)為：第六章、仿真的結(jié)果一、P控制器：(分別取比例系數(shù)K等于1、10和50，得圖所示)Scope輸出波形：二、PI控制器：(K=50，分別取積分時間Ti等于10、1和0.1，得圖所示)Scope輸出波形：三、PID控制器：(取K=50,Ti=100,Td=10)Scope輸出波形：計算超調(diào)量mp，峰值時間Tp，上升時間Tr和調(diào)節(jié)時間Ts的源程序清單：t=[1:0.005:10]';ut=[t,ones(size(t))];[t,x,y]=sim('example',10,[],ut);plot(t,y);grid;xlabel('t(sec)');ylabel('y(t)');N=length(t);yss=y(N);%yss:穩(wěn)態(tài)值[ymax,i]=max(y);mp=(ymax-yss)*100/yssTp=t(i)%Tp：峰值時間yr1=0.1*yss;yr2=0.9*yss;i=1;whiley(i)<yr1i=i+1;endt1=t(i);whiley(i)<yr2i=i+1;endt2=t(i);Tr=t2-t1%調(diào)整時間symbol=0;fori=1:1:Nforj=1:1:N-iif(abs(y(i+j)-yss)/yss>0.02)symbol=1;endendifsymbol==1symbol=0;elsebreak;endendTs=t(i)結(jié)果輸出：mp=1.4617Tp=0.5301Tr=0.2686Ts=0.3561圖像輸出：第七章、結(jié)果分析1.P控制器只改變系統(tǒng)的增益而不影響相位,它對系統(tǒng)的影響主要反映在系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差和穩(wěn)定性上,增大比例系數(shù)可提高系統(tǒng)的開環(huán)增益,減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,從而提高系統(tǒng)的控制精度,但這會降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性,甚至可能造成閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。2.PI控制器消除或減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。3.PID控制通過積分作用消除誤差,而微分控制可縮小超調(diào)量,加快反應(yīng),是綜合了PI控制與PD控制長處并去除其短處的控制.從頻域角度看,PID控制通過積分作用于系統(tǒng)的低頻段,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而微分作用于系統(tǒng)的中頻段,以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。第八章、結(jié)論通過使用MATLAB對二階彈簧—阻尼系統(tǒng)的控制器（分別使用P、PI、PID控制器）設(shè)計及其參數(shù)整定，定量分析比例系數(shù)、積分時間與微分時間對系統(tǒng)性能的影響。掌握MATLAB語言的基本知識進行控制系統(tǒng)仿真和輔助設(shè)計，學(xué)會運用SIMULINK對系統(tǒng)進行仿真，掌握PID控制器參數(shù)的設(shè)計。在簡單的分析PID參數(shù)整定發(fā)展的基礎(chǔ)上,進一步理解傳統(tǒng)PID參數(shù)整定具有物理意義明確、易于掌握的優(yōu)點以及其參數(shù)優(yōu)化不夠的缺點。PID參數(shù)的整定是為控制服務(wù)的,從PID參數(shù)整定發(fā)展的歷程以及以后的演化趨勢我們可以得到下面兩點啟示:(1)將魯棒控制思想引入PID參數(shù)整定,可以使所設(shè)計的PID控制器適應(yīng)生產(chǎn)過程中不確定性變化的能力增強.PID控制器本身就具有一定的魯棒性,但在用于實際過程控制時還存在一些問題,主要有兩點:一、是控制器適應(yīng)不確定性變化的能力不夠強,難以適應(yīng)大范圍的不確定性變化；二、是在不確定性范圍內(nèi)系統(tǒng)性沒有綜合考慮,一致性差。運用內(nèi)?？刂?滑?？刂圃淼榷伎梢栽O(shè)計魯棒PID控制器。另外,魯棒PID控制器在現(xiàn)有PLC(可編程邏輯控制器),DCS(集散型控制系統(tǒng))和FCS(現(xiàn)場總線控制系統(tǒng))中都有方便實施,不需要增加任何硬件設(shè)備投資就可得到良好的控制效果,具有較高的推廣價值。(2)運用綜合智能系統(tǒng)理論與PID參數(shù)整定方法結(jié)合開發(fā)多模態(tài)控制器是今后新型控制器發(fā)展的方向.運用AI(人工智能),NN(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)),FL(模糊邏輯)，EC(進化計算),CMAC(小腦模型)等原理與傳統(tǒng)PID控制器融合可以開發(fā)各種性能的先進控制器,如模糊控制器與PID控制器構(gòu)成的雙模態(tài)控制器就是其中的典型,模糊控制器仿人作用完成粗調(diào),使系統(tǒng)接近穩(wěn)態(tài)點；PID控制器完成細調(diào),克服穩(wěn)態(tài)點附近的小幅值振蕩。近年來,DCS控制的發(fā)展為作為基礎(chǔ)控制級的現(xiàn)場控制器的更新提供了更大的機遇,但PID控制仍以其獨有的優(yōu)勢被人們保留下來,只不過PID控制器的性能一步步提高.所以，PID控制器的參數(shù)整定主要走融合發(fā)展的道路,具體體現(xiàn)在以下兩個方面:(1)先進控制理論對PID整定的促進作用。自適應(yīng)控制中的MRAS,STR模型適應(yīng)與調(diào)節(jié)器適應(yīng)思想可能導(dǎo)致非線性自適應(yīng)PID控制器。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的在線學(xué)習(xí)有望擺脫PID參數(shù)整定對模型的依賴性。(2)數(shù)學(xué)模型的新的辨識技術(shù)會推動人們對PID參數(shù)整定的概念的更深刻的理解。心得體會正所謂“紙上得來終覺淺，覺知此事要躬行”學(xué)習(xí)任何知識，僅從理論上去求知，而不去實