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楼主: 晨枫
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[工程技术] 关于模糊控制

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21#
 楼主| 发表于 2015-2-8 00:13:33 | 只看该作者
橡树村 发表于 2015-2-7 08:19
- a! t+ c7 z5 O8 G大工业装置反而很难实现很精确的控制,而且也不是很有必要实现很精确的控制。
( e, z8 ~1 K- ^
- N! r3 \5 a+ I! W- u4 {比如装置的体积略微大一点 ...

- _* W. N. Y0 D这个得看,尤其是温度分布中某一点(通常是容器顶或者底)接近相变点的时候,要格外精确控制。除非是相平衡容易(闪蒸或者蒸发、挥发、气液分离、液液分离)容器,一般过程都不喜欢有相变,连反应带相变而且容许非均态的过程,那是很牛x的。我现在一个反应器,温度分布上下只有2-3度,但底部设定值与trip value可以相差只有2-3度,不小心控制,连正常运行都不行。这鸟东西的通过量(throughput)还300多吨/小时,靠放热反应自己维持温度,没有外循环……
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01
  • 签到天数: 2488 天

    [LV.Master]无

    22#
    发表于 2015-2-8 00:13:37 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2015-2-8 00:003 @4 Y9 {4 ?+ k* Q" s
    你这是压力锅了,一般简易电饭煲的锅盖就是“坐”在上面,不密封的,一旦沸腾,就有意漏气,实际上起到自 ...

    2 B! z" }! z: z9 Q1 L4 N- Y4 E专家系统还是产生了一些产品的,在一些特殊领域有应用,不过现在很少听到了,不像当年那么热闹了,毕竟成功的例子太少。
    # ~3 l* f; x: S% k6 N8 j/ F$ l( a* Q0 T8 }5 K1 H  \
    人工智能辅助决策的东西,首先要人自己把相关问题弄明白,否则依靠啥决策呀。
    : t( i+ o5 H4 t
    . B5 Y5 f( ~/ ?& L/ h0 k- @

    该用户从未签到

    23#
     楼主| 发表于 2015-2-8 00:14:44 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2015-2-7 09:07( O. f- @0 m( P# E4 l  U  o( A
    1000度的电饭锅, 哎呀, 光是测1000度的的测温元件就贵了去了, 记得测上千度的一个热偶都是2000-3000刀 ...

    7 u3 I0 P, F) H* u: f2 t要看工作条件和寿命要求,实验室坩埚的温度也挺高,元件没有那么贵。工业过程要求24/7/365,那就不一样了。
  • TA的每日心情

    2020-3-6 00:28
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    [LV.9]渡劫

    24#
    发表于 2015-2-8 01:57:53 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:50( g% L& p1 w6 V3 o+ X5 z4 F( A4 {' S
    PWM不是交流的吗?直流只要可控电阻就可以调节功率了,实际上是用增加无用功耗降低加热功率。 ...
    - S7 i! g! o- m+ e- j8 b) q7 w
    pwm相当于只有单项电压方波的交流。直流用pwm方式调节基本上没有无用功耗
  • TA的每日心情

    2020-3-6 00:28
  • 签到天数: 564 天

    [LV.9]渡劫

    25#
    发表于 2015-2-8 02:18:47 | 只看该作者
    隧道 发表于 2015-2-7 15:463 ?  e3 \% ~: L
    多谢。成本呢?哪个高一些?
      h5 V% U* X2 v1 K! }感觉温度控制是最麻烦的,别的控制可以很快有反应,过了可以很快排掉,扔掉。' |' Q) N$ X( O! ~, ?8 v
    ...
    : Q- x; j0 t9 g8 `1 V, J# B
    变频应该是电机控制技术,电饭煲的加热器应该是阻性负载,不需要用到这个
  • TA的每日心情
    擦汗
    2023-2-28 12:05
  • 签到天数: 1972 天

    [LV.Master]无

    26#
    发表于 2015-2-8 02:54:34 | 只看该作者
    模糊控制,好遥远的名词,2000年为了毕业写论文在图书馆突击看了不少IEEE文献,什么退火算法、神经元网络算法、知识库、自学习,一堆堆的名词,最后觉得不是成熟领域,什么人都可发明新名词,是出论文的好领域。
  • TA的每日心情
    擦汗
    2023-2-28 12:05
  • 签到天数: 1972 天

    [LV.Master]无

    27#
    发表于 2015-2-8 03:06:00 | 只看该作者
    PID控制,儿子最近跟同学捣腾的机器人就是用PID控制,要控制两边的引擎把机器人开到指定位置装卸货物。误差值用的是机器人到目标的距离。他们先试了同时对左右两边的引擎同时pid控制,结果机器人加速后减速准确停在目标点然后开始原地打转。现在他们改成只PID控制一边引擎,加上测量角度加以修正,不知效果如何。
    6 ]- [9 }8 p0 R, y' H% s, P! D+ k/ K  `1 a$ ^$ g$ a
    可怜这帮家伙就是美国初中毕业的数学水平,物理还没学过。

    该用户从未签到

    28#
     楼主| 发表于 2015-2-8 04:57:32 | 只看该作者
    穿着裤衩裸奔 发表于 2015-2-7 11:57
    " C6 W/ w( M; M, u. @' mpwm相当于只有单项电压方波的交流。直流用pwm方式调节基本上没有无用功耗 ...

    ) _- W8 a, k' K0 Q. }7 ^" a斩波怎么能没有功耗?
  • TA的每日心情

    2020-11-20 06:24
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    [LV.Master]无

    29#
    发表于 2015-2-8 10:36:20 | 只看该作者
    橡树村 发表于 2015-2-8 00:13
    . B; V) y& z2 H* B+ ?! ]7 i专家系统还是产生了一些产品的,在一些特殊领域有应用,不过现在很少听到了,不像当年那么热闹了,毕竟成 ...
    8 @9 X! @7 ]+ h9 h0 O2 h' |
    拍脑瓜,拍大腿~~~~
    : }: z" O: l$ b- `$ C7 Z( A2 e5 o( T! I3 Z# U, d6 T
    决策的方法多了去了。

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    30#
    发表于 2015-2-8 10:36:44 | 只看该作者
    本帖最后由 沉宝 于 2015-2-8 11:02 编辑
    $ \& @. U- F% N. K: D$ c: e
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:54+ j1 N5 K, k6 N2 n. g4 I1 M
    正是,模糊控制起源于开关控制的“柔化”,也适合多位(开关是双位)控制,但不局限于多位控制,可以连续 ...
    # h% a  ~$ {% G5 H2 M  ]
    0 ]( v/ ^  W) x/ N$ u& [
    晨大,不太对吧?) c% u0 ?  N6 n8 i9 c' D2 E
    - D* l8 }, I: x5 Z
    首先,离散系统的物理实现不一定都是要连续化的,比如输出量用于控制汽车的档位,也就是五、六种选择,除非变速箱是CVT。在这种情况下,如果闭环,即有跳跃的输出反馈回输入端,那么系统传递函数就无法保持线性的(即不具有齐次性,也不适用叠加原理,当然也有人认为系统传递函数的概念在此情况下不适用)。对于线性定常系统,数学上可以用有限阶微分方程(组)表示,当输入光滑连续时,输出也必然光滑连续。但是在上面的例子中,即使所有的其它内外因素的变化都是光滑连续的,车速也会表现出一段段折线。对于它的分析,要么用非线性函数逼近,要么按时变系统加以考虑,或是抛弃传统(指古典控制理论),在新的理论框架下解决问题。Wikipedia认为含开关控制器的都是variable structure systems,即离散非线性系统(链接:Bang–bang control)。Wikipedia中的内容不一定全对,但可以参考。
    ; j3 E$ a$ w+ b% _8 N! W0 [# n' }8 q: W+ [/ c7 y
    您原来做的题目linear differential equation with discontinuous input研究的应该是线性定常系统(即有一个线性的系统传递函数)在输入不连续时的behavior。这类问题理论上都可以分解成线性定常系统对于单位冲激函数(或阶越函数)的响应。传统方法,像什么频率响应法、根轨迹法判定系统稳定性之类的,还都适用(但不一定好用)。当然在具体到研究特定问题时会有一些相应的方法与技巧。
  • TA的每日心情
    奋斗
    17 小时前
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    [LV.Master]无

    31#
    发表于 2015-2-8 10:39:52 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2015-2-8 00:04
      l: R0 e  M! ^( T0 x! Y8 V5 g! LPID其实也不基于模型,属于parametric control without parametric model。PID适合于单变量或者多回路( ...

    3 ]0 H" m% z: j对,PID是单变量控制,但哪个变量是关键变量,是根据工艺过程来确定的。可能我的表达有问题让您误会了。基于模型是指根据模型选择控制的变量,而不是说用PID控制多变量。

    该用户从未签到

    32#
     楼主| 发表于 2015-2-8 11:14:42 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2015-2-7 21:27 编辑
    ' Z2 H. U* j1 L% H4 ~6 u  J9 Z% e- j
    沉宝 发表于 2015-2-7 20:365 O3 P/ p8 F' ?$ y
    晨大,不太对吧?" ?2 `  p  e& I6 y* R& K
    6 m9 A/ I, u& Y7 Q+ g7 I
    首先,离散系统的物理实现不一定都是要连续化的,比如输出量用于控制汽车的档位,也就 ...
    9 Y2 T- K; g( [7 p6 @
    / \9 a6 N$ q# @2 D
    离散系统指discrete system,也叫采样系统sampled data system,而你说的是非连续系统discontinuous system,不是一回事。discrete或者discontinous都可以是线性的,线性系统与否,由是否为线性微分方程(或者线性差分方程)决定,含有非连续项不影响线性性(linearity)。但要是方程本身为非线性,或者貌似线性,但有参数为状态的函数,那就是非线性的了。% M+ z; A1 W4 r) V; j4 f

    & W; t2 F' V! c# ]7 X6 b- p3 j连续线性系统的向量通式为
    ; w2 C5 I  e* }/ eX_dot=AX+BU4 i" v# j: e" p! L5 t$ P9 _
    Y=CX" |! x- x# F  Y3 J: ^6 M4 F
    X_dot是向量的时间导数,{A, B, C}可以为时间的函数,那就是时变系统,但依然是线性的;但若是{A, B, C}为X的函数,那就是非线性的了。当然,这只是非线性的一种。在这个表述下,X不可能是不连续的;但U可以是不连续的,这就是Bang Bang控制,依然是线性的。线性与否最后要看叠加原理是否适用,在这里,即使U是对时间不连续的,叠加原理依然适用。也就是说,U的幅度加倍的话,X的响应也加倍。# w7 \( M& c, G& q1 E; ], F

    : }0 q) @3 c) j* y: Z) m# q9 X4 v经典(主要指频域)控制理论的基础是线性、定常(时不变),时变和非连续都不适用。汽车换挡控制不是连续系统,是非连续系统,不能用经典控制理论分析。* x/ Y2 S, v- z: S+ a! ^

    : m: Y. s7 [- S! R$ j! _" ]我的论文是affine nonlinear system control with discontinuous control及用李雅普诺夫函数设计的discontinuous control的连续化。我用的是时域方法。

    点评

    涨姿势: 5.0
    没有办法:大概的概念可以光说,抠细节就必须把公式搬出来了  发表于 2015-2-8 15:56
    涨姿势: 5
    看到符号就头晕,看不懂。  发表于 2015-2-8 13:18

    该用户从未签到

    33#
    发表于 2015-2-8 11:50:56 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2015-2-8 11:143 R& w( `* n4 r# |
    离散系统指discrete system,也叫采样系统sampled data system,而你说的是非连续系统discontinuous syst ...
    5 e( F  ^/ s8 S; Z  f9 E
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。
    + x, [: f2 P4 v5 e8 G- R3 B
    3 E6 i+ b+ T, ?' E4 K5 b4 T. j对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议,但我们至少都同意一个多位控制系统,比如汽车档位或是最开始讨论的有大小火的电饭煲,严格地说都不能用经典控制理论分析,真要做PID调节的话更多的是凭经验了。
  • TA的每日心情
    奋斗
    17 小时前
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    [LV.Master]无

    34#
    发表于 2015-2-8 12:05:31 | 只看该作者
    橡树村 发表于 2015-2-7 19:58' R: t( q" t8 Z: |. d
    有控制专业的来说啦。
    + @9 Y) |) }. V% @3 D1 D0 q3 W
    % O+ K3 @2 H3 z& w# c/ H这基本上是个密闭体系,水的蒸发量加大就会导致体系内压力增加,这样沸点也就会略有 ...
    + b( k2 h$ K; f) N
    不愧是过程控制的专家,把容器控制的道理说的简单明了。我就说不清楚。8 J2 ]9 Q6 F7 x9 k. [2 x& w
    不过就电饭煲而言,不会去测压力。还是会用温度的ON/OFF控制,只不过可以让加热器分级加热而已。比如50度以下加热器功率全开,50-70度关一些功率,直到最后只保温需要的温度。
    ) r8 x: t7 x1 ~5 I1 v3 x
    不过模糊控制在唬人方面,那肯定是遥遥领先的。
    / W, x# f) z1 ]
    举双手双脚同意您的这个观点。所以我说日本电饭煲的价钱都付给了模糊控制,把他们在模糊控制上的成本找回来。
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01
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    [LV.Master]无

    35#
    发表于 2015-2-8 12:07:07 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2015-2-8 11:502 ]9 t+ A3 p& K
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。  |! c& z9 h) m
    - z8 O8 y( H2 c+ }/ |
    对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议 ...
    & ?/ J  H" b0 K! ^  Q9 ]* m1 @
    有大小火的电饭煲,如果说的是最简单的那种,其实控制非常简单。一开始大功率加热,达到水沸点的时候继续保持大功率,也就不需要控制输出功率,然后,一旦温度超过沸点,直接改小功率进行保温就是了。就是一个简单的开关。4 m' h9 u8 o3 y5 ?

    3 r2 \0 ^" W5 L7 p3 D3 p而存在复杂控温设计的电饭煲,很显然加热功率就不仅仅大小火两个档了。) m$ E. n% |# p& p8 z. q4 ]
    7 Q2 u, \) v" t& L: F/ G: n  y
    这个和汽车换挡还是很不一样的,汽车在每一个档位都可以改变输出功率的。
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01
  • 签到天数: 2488 天

    [LV.Master]无

    36#
    发表于 2015-2-8 12:13:15 | 只看该作者
    Sichuluanhuang 发表于 2015-2-8 12:05
    " ~! W* ^& i% R  k" s% S6 u$ m不愧是过程控制的专家,把容器控制的道理说的简单明了。我就说不清楚。+ c, u& k) c0 |- o1 R  [
    不过就电饭煲而言,不会去测压力 ...
    6 L% f4 j# _  y+ U7 a$ c0 Y
    如果只是根据不同温度直接控制加热器的开关,那这个和什么PID什么模糊控制都扯不上关系呀!这个唬人程度超出我的想象了
  • TA的每日心情
    奋斗
    17 小时前
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    [LV.Master]无

    37#
    发表于 2015-2-8 12:18:26 | 只看该作者
    橡树村 发表于 2015-2-7 22:19% \/ u1 d" X! B4 o7 g
    大工业装置反而很难实现很精确的控制,而且也不是很有必要实现很精确的控制。6 q, `) m$ \7 x) X" ?: p

    7 f: E+ q. Z  W1 }- v" p# p比如装置的体积略微大一点 ...
    1 k: ~# {, w5 @0 C3 h! @
    我认为这就是PID控制最后战胜模糊控制等的原因。工业过程控制,根据产品的不同对控制的精度要求也不同,稳定性要求也不同。大多数时候,是允许一定的误差的,所以PID控制就可以达到目标。而高精度的控制PID调节也能达到。而模糊控制或者神经模糊控制(Neuro-Fuzzy Control) 很多时候的精度上的优势未必有用,调节的速度效率未必能达到要求,而且花费可能就多得多。
  • TA的每日心情
    奋斗
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    [LV.Master]无

    38#
    发表于 2015-2-8 12:29:40 | 只看该作者
    橡树村 发表于 2015-2-8 12:13
    " H4 B- p) J9 }如果只是根据不同温度直接控制加热器的开关,那这个和什么PID什么模糊控制都扯不上关系呀!这个唬人程度 ...

    * R3 V% J# v6 J+ z5 {. o, n我不知道他们在电饭煲的编程怎么做的。我自己的电饭煲是松下的,不是贼贵的那种,也写着fuzzy。煮饭时就听到滴嗒滴嗒的开关声音。再看看里面的元件,我不认为他们会花大价钱做啥复杂的模糊控制。
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01
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    [LV.Master]无

    39#
    发表于 2015-2-8 12:40:06 | 只看该作者
    Sichuluanhuang 发表于 2015-2-8 12:29
    * R1 P( G8 b, b% o; B* _我不知道他们在电饭煲的编程怎么做的。我自己的电饭煲是松下的,不是贼贵的那种,也写着fuzzy。煮饭时就 ...

    ' y/ _" n% d1 R3 |0 s- I# N$ T看了看维基的词条,发现这的确也能算上模糊控制,简化的。
  • TA的每日心情
    奋斗
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    [LV.Master]无

    40#
    发表于 2015-2-8 13:14:44 | 只看该作者
    橡树村 发表于 2015-2-8 12:40
    & H. d, B: R( ~- H' N5 G看了看维基的词条,发现这的确也能算上模糊控制,简化的。
    ( O) ~* b' N) w: U5 t) `
    哈哈。日本人真能忽悠,国人也真能被忽悠。2 i7 O+ ?* T$ l: {, y; A; c+ ]9 z# K
    我觉得日本人的模糊控制最成功的可能就是能跟人聊天的机器人,很适合发达国家的人娱乐娱乐,工业上能干啥?

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