參考模型適應性控制應用於溫度系統PID調整技術之研究

• Main Authors: CHU,WEN-HE, 褚文和
• Other Authors: DONG,BI-ZHENG
• Format: Others
• Language: zh-TW
• Published: 1990
• Online Access: http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/95564337816857816392

碩士 === 國立中央大學 === 機械工程研究所 === 78 === PID 控制器為實用上最為廣泛知曉的一種控制器，而計－PID 制器的最主要工作乃是 設計 ， ， 分別為Proporational,Integral,Derivative 三種動作的增益（Gain ）值以滿足性能之要求。 若對系統有充分地膫解，在頻域（Frequence domain）和時域（Time domain ）各有 適合的設計法則，而U1timate-cycle method 為Ziegler and Nicho1s〔1〕基於理論 和經驗而提出的一種較受歡迎的設計法則。然而U1timate-cycle method 卻仍有兩個 限制，其一為：我們無法保證一定能得到－Marginal stable 的比例增益（Propora- tional gain ）；亦稱為U1tinate gain 。例如對於一個二階線性系統0＜ ＜∞ 之範圍系統皆穩定。第二為：在U1timate gain ，特徵方程式的一對根必須位於S 平 面的虛軸上，其余的根具有負實部以使統在邊界穩定（Marginal stability）時顯出 Sustained Oscillations。由上述的兩個限制條件使得U1timate-cycle method 不能 正確地使用於各系統。 由於系統內某些未考慮的非線性現象，對於不同的起始條件或參考輸入而言，會產生 不同的增益參數，對於固定增益的PID 控制器的設計技術而言，這是困難之所在。 本文乃以參考模型適應性控制（Model Referance Adaptive Control）[2] 法自動調 整PID 控制器的三個參數增益值 ， ， 。並以一階的溫度系統為模型。應用Lya- punov's theorems的第二定理得到穩定性的證明，並得到適應性控制律（Adaptive Law ）。電腦模擬結果知到其理論可行，並經由實驗印證得知理論的正確性，使系統 的溫度響應符合性能規範（Performance specification ）之要求。