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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
0 Q  P! r2 g+ @& P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。' n. o. e0 S( ^+ b8 Y% c5 n% I

5 r9 s6 G- U8 m' Y4 P" ?' Y比如装置的体积略微大一点 ...
; E6 a$ v2 v& Z4 |. j) Y
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
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    [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 00:00- s+ O3 e# s6 N
    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 ...

      [- x5 F# [. l7 [0 n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。
    & ~& f1 m6 M: {0 ?! `. V: e+ H# |+ }# S) a. M/ K
    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。
    4 Y5 C9 G: b7 @" L4 e6 D) m, g3 I( `* Y' k: h, K0 Q

    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
    7 M# n! k, p7 K3 @% @& o1000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 ...

    # r4 x, L: W$ Y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
    - o0 p5 `* n# z$ RPWM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。 ...

    ( w* q; N8 S0 rpwm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 15:465 |3 @  k9 F' G/ g+ F
    多谢。成本呢?哪个高一些?4 |: S+ [+ d5 Q. ~) u
    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。. P' T1 U# w  @  s) h
    ...
    3 T! L# i9 x1 J, p7 O
    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。/ D  M& Y5 C# b, y9 k4 B* x
    8 L! j4 V$ J" K* r, ], C9 Q- E
    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
    : C* f  s9 w$ h0 h/ bpwm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 ...

    # Y# A$ D2 o1 O, r' O' E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
    3 F% G6 Y% ~) r2 l& h) j* ?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 ...
    . o5 Y9 G3 E6 G" ?* s4 h
    拍脑瓜,拍大腿~~~~' A* x7 Y: {/ ~4 `( n' G

    6 W% @6 v" K% H! F* n9 k+ P决策的方法多了去了。

    该用户从未签到

    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 : l+ i) l4 K5 }) U  i$ H- i7 q$ y
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:54) J" `* ]1 B4 ]( D% D" ]
    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 ...

    & D# R" m& [, G$ H4 ^  S4 x! V# K# M# y
    晨大,不太对吧?
    + g2 I) q6 r$ L9 |* P& c" v5 z6 q& e% r# o1 x9 b: _& p: M0 \
    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。
    - U( D8 d5 ?3 M+ F
    " u3 n$ u0 M" }+ o+ U5 `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
    2026-3-18 06:33
  • 签到天数: 1999 天

    [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
    , t/ l6 P1 Z' o8 s( w+ }PID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( ...

    0 [- P- `( q1 I# ^: g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 - O( Y4 w% Q2 W6 }
    沉宝 发表于 2015-2-7 20:368 R( `  I, I' c7 G
    晨大,不太对吧?
    , e/ k! n: q# S! @8 W( e! w- Z* Z; z9 s
    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 ...
    " N9 a/ s4 q* U" [& W0 [

    - p7 m* o! c7 s' ^" k& I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。5 w; W/ M; z2 K: I& _
    ' x) H$ d1 b: R
    连续线性系统的向量通式为
    # Q1 E6 \0 y! }' I+ m% tX_dot=AX+BU
    6 |3 G) ?8 K/ HY=CX
    5 \# u1 t" M$ OX_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。
    + `6 i8 `$ I6 x) P; J
    ) N4 ^$ a. c& C" q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。
    & v$ }: j, l/ |8 e5 @! |6 M
    0 r3 H0 U9 A( t7 Y% T) \7 o- L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 11:14
    1 r+ ?4 Y" O! ^* a! g- @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 ...

    8 X# S' m* f7 l; u8 p( ^3 y, S. C看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。
    " C, o3 U- s* m2 J& v" E
    " P; Q6 N5 P# u7 @$ T/ s7 n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
    2026-3-18 06:33
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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/ ^0 {2 E% P2 D; d( b2 _2 _+ f
    有控制专业的来说啦。: o" D; r! R" \  r
    , G" Q% ~7 V: M% F  F) @. Y
    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 ...
    6 Q7 ~4 T7 B; [" W9 G% `; D+ q
    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。' t! }- f0 k% Z6 H5 Y& ?
    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。
    ' U; q7 T* t/ N! n8 A
    不过模糊控制在唬人方面,那肯定是遥遥领先的。
    " U- l2 z, c1 y, `8 M0 b0 a
    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 11:50, D; D: b$ Z& y2 c9 b& ^, H5 l
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。; w0 ]: f& ]& _3 _
    . j6 g2 ?) |' @9 ], |$ e4 O) x
    对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议 ...
      z5 g- N$ z. ~& S- `
    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。
    / b5 N: `; {% }! A# B- v& Y
    : C# m+ ^; F8 V8 r/ R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。
    % u2 _$ P7 i: j# E* j. f, P7 l/ q, B* U6 _: w
    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# n/ I: g7 Z0 c% f$ r) o) A: j
    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。1 v' R0 v+ H/ i2 Z. G/ a1 n+ E' N
    不过就电饭煲而言,不会去测压力 ...

    & G5 K7 p+ X6 ]: D! k2 [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
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    奋斗
    2026-3-18 06:33
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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 22:198 p: P& W7 X0 i( q5 Q
    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。
    : T7 r1 G, `- O0 K/ U  K  C6 R7 @5 l) e9 o
    比如装置的体积略微大一点 ...

    0 x' @: u4 z: Z" Y, h2 Z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
    2026-3-18 06:33
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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; G9 e# d  C6 h. K9 u9 N
    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 ...

    + ?) ~4 @# `% |& }2 t2 x( 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
    2 N' _  `- h% U' U7 ]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 ...

    % q( B9 v7 ?) n! D+ X4 l& a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
    2026-3-18 06:33
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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
    ; R  X1 O4 [  g  a/ Y. E( o看了看维基的词条,发现这的确也能算上模糊控制,简化的。
    + p% {$ ^( M& x( r# x1 B7 R! M
    哈哈。日本人真能忽悠,国人也真能被忽悠。
    ) U) O2 q# n9 }7 o# o0 [, R9 D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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