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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
7 J9 Y; _4 T3 K1 @4 O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。
+ s  U( {& k/ r/ k0 S6 d+ ]3 s& R3 p5 f
比如装置的体积略微大一点 ...

) Q3 z* E) n* ^# I- K8 u+ m, L: c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 00:001 W, [. r3 |6 M
    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 ...

    & P9 x( f0 e1 ?3 |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。+ w9 I6 b, e& Y, e  }) C- _: E
    1 X& r' Q; }9 G. Q5 Q4 [
    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。; ?" d' y# u7 K' q

    9 }( s  n# U$ ?' g* f+ d% R9 h

    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. n3 o0 b  ?+ A7 t! P8 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 ...

    " o  j! u7 i, z# g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
    4 |- c! U$ n& b3 kPWM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。 ...
    * i' ]% d$ t2 \: [% j, |% n
    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 15:46! Q; K& t* a( j& S4 o: X
    多谢。成本呢?哪个高一些?' w9 |8 S3 ]- z* U; 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。' }7 }- T- a3 l% ?: c
    ...
    + C2 L7 Y' z  x3 Q1 N9 l4 t5 [( I
    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
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    [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。4 a  X$ n# _' L! e2 u
    2 k  |, c3 L/ Y: @- [! 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) i4 p( O  `( v6 }
    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 ...
    8 }4 {: a! r( K5 k& ?' G
    斩波怎么能没有功耗?
  • TA的每日心情

    2020-11-20 06:24
  • 签到天数: 1618 天

    [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. G' k* U" c: o- ?1 T; W
    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 ...
    ( L: I' t# T9 z6 C0 [8 u, A" t
    拍脑瓜,拍大腿~~~~! K% g) [+ L- J' i

    , ?; T1 ^. a3 Y" t% a; Z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
    2 i+ w% W& ^' X% E1 J
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:54
    " R, q8 u' ?$ |- n- g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( z! F: h9 _1 j) L

    & j) b/ ]. v* h! c2 P+ w2 E晨大,不太对吧?; {9 g" |; m( Y5 Z5 c
    6 u. d* a; _6 ]7 M4 T. G* 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。/ B+ V5 E8 h0 p4 Z8 n

    * C8 n% V" ?, F" m* L" H; M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
    擦汗
    前天 04:15
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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
    * N' P  K  p% C# s; gPID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( ...

    : q2 A: l5 @( G9 y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。

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    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
    ( r3 w. ~# J. F3 j/ F
    沉宝 发表于 2015-2-7 20:36! z- r: a4 f* E3 Q
    晨大,不太对吧?1 g4 s/ r* \; j  E5 w9 d! R
    1 a& |  B# z0 y. S6 a; I" N
    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 ...

    2 T, {+ X. k( s" n! ^# ^( Z- o8 z+ O9 b, A' X% K
    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。6 `7 d- Y! a: G7 S& i

    ) n; y, q/ r: v3 ?" v) k' e连续线性系统的向量通式为
    ) ^+ o6 C/ @4 p! A( xX_dot=AX+BU
    $ H) X" o, W* x  P& g# f9 U/ RY=CX) [4 H/ z2 e9 |
    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。
    9 {. w% C* n1 ], K& v+ `
    $ |' h% Y( }6 _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。7 E  c; h- n, H

    / n* j# M: t5 G* {+ }4 T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* q8 f- L0 }. l
    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 ...

    & s3 o7 g& ^- W" a7 S看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。/ ^8 k- x/ S5 U9 i' Q
    + S' ^1 f  b  K/ a  D* P6 D1 V
    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
    擦汗
    前天 04:15
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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 19:580 d4 F4 ~, ?( B' \8 L. }) I' i- ]2 o
    有控制专业的来说啦。. g) i+ H) U2 R' R; M
    3 {# ]. V; O+ y8 F
    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 ...
    0 W" ~0 R; H9 k& R+ {; b, I
    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。
    $ b: R' U3 N! g$ h2 W2 T1 k- |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。
    ) G; S3 n8 g4 O  k/ ~9 T
    不过模糊控制在唬人方面,那肯定是遥遥领先的。
    ' L% c6 ~& E" F
    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 11:506 \' w6 }. B" L5 t% w, G  T* @
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。! i- A* o+ {4 J" a& r

    ! g- T7 U3 z" N! {2 Z# W/ K对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议 ...

    # A$ U/ d, l9 _9 T* v0 j: R, w8 `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。" d/ E; ?1 A) n  S
    ( \. R$ k) A% U/ a2 {  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。! \, G& b6 O- W

    " Q8 n8 Y) g7 ]2 N- n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
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    [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
    / R6 `# W" ]; H! s+ [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。: J! I+ l% Q" g( W
    不过就电饭煲而言,不会去测压力 ...

    : V1 [4 ~! _; B, W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
    擦汗
    前天 04:15
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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+ q  T- s4 e; M; L* `
    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。3 |6 O8 d8 C6 ^; e4 G0 ^0 Z
    1 ~0 a( }9 L. M/ O% i$ J
    比如装置的体积略微大一点 ...

    2 K2 ]. s9 y( z$ o/ Q* x# \+ b( ?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
    擦汗
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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  l5 f9 D' Q% @; ?
    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 ...

    - G. c& ?9 t# r$ ~+ d: f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
    & p3 ?/ u* }8 a* f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 ...

    / z* B* K' B, X7 w3 j) L1 J看了看维基的词条,发现这的确也能算上模糊控制,简化的。
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    擦汗
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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
      B, u$ g9 f9 L4 s5 b8 d看了看维基的词条,发现这的确也能算上模糊控制,简化的。

    9 e- s3 Z- O  o9 M9 \# \$ `7 m哈哈。日本人真能忽悠,国人也真能被忽悠。9 S: |1 Q- ]3 y
    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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