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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
8 }0 T" Q5 l6 M) I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。8 F# \" @6 Y& X

. ?. j* D& \6 g! c8 v0 F# A# G比如装置的体积略微大一点 ...
' B* Z% z) v7 Y# f$ K
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
    8 V/ `; o) Z8 D  E& o0 T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 ...
    ( G' M9 \6 e0 a
    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。6 t' N* r' _6 c2 [; J
    0 s( u0 L) f0 a% u
    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。
    6 D4 y2 O" m  V0 Q5 D" [
    ' l* z+ T7 ?  e9 h/ ]. i; l

    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
    ; T. O5 P9 Y3 |7 e6 Y: @; X1000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 ...
    % Q# k7 ~4 N- Y: G. y$ n2 _( ~- o
    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
    6 S3 d! F9 J( c) C, G5 \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。 ...
    . B" m/ Z3 Q/ B: l& G
    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
    2 @* k0 \6 ]5 O, R3 n( E% m( x& {多谢。成本呢?哪个高一些?; d  b8 m1 D8 ]
    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。
    / }+ M4 D$ @8 Q ...
    4 l( a% \5 D* D
    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。% j# }$ t3 w" N& S- n+ k9 m* T

    / D" u; k; r4 P% ?# ?% N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
    7 P; b9 O4 @# ^3 q1 n* apwm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 ...

    7 I6 W( r! ]) r$ t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 00:134 d" y( D, F/ Y9 x
    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 ...

    ; H* O' Y- t, |- O  L3 x拍脑瓜,拍大腿~~~~
    # F# j4 \7 {# _* N( D7 r0 @7 V8 m
    8 f3 I# {, n  Q, _. U5 Q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
    $ O& t9 Q1 Y; {2 u+ p  f9 P/ V
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:54
    & B/ ]0 g) l0 T, m6 |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 ...
    7 S, M3 {' a% X/ g
    ! x/ U% S7 e# A" j$ C, y
    晨大,不太对吧?
    2 {" m% @+ q. G  U& W0 B- B4 k
    , n  \6 z2 I! W/ K3 b6 y  g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。
    ; X0 Z6 U, B4 M+ ?, A) d6 R  M$ ]7 v3 n4 l
    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
    慵懒
    2024-4-19 22:33
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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 00:041 x: E2 ~9 H. _- Z& g
    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( ...

    $ R: {' P6 f) L+ U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
      Q) {9 u9 H4 z  `  Z
    沉宝 发表于 2015-2-7 20:36
    ! f8 h. P$ T# N% }! V. a5 K晨大,不太对吧?
    - Q  {- }' X! W: \  \
    * U4 z8 j3 s3 b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 ...
    7 r2 @$ D, M. Q* W1 D2 P

    8 M9 e' j- \9 \$ t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。
    0 m8 {$ c! y& C7 ~
    1 S3 C% b  t) t, x: c5 j! D6 ^连续线性系统的向量通式为/ }" o* C+ D; h
    X_dot=AX+BU
    ( G9 \2 C7 E. M* ~7 t" {Y=CX
    6 W* I2 t% u! K: Y9 x5 V/ GX_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。0 D; W# d8 C. B: \* T9 e1 A
    3 Y2 x" G9 _3 H
    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。! S- B6 D2 B4 r# h
    % T0 _, @: ]: v( c5 E3 O+ P
    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
      T1 R; B: _" Y" Q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 ...

    9 i) A# s% f% d, \' f8 I# S- x看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。. }! e/ G& ^* q: ^7 `3 M
    * d$ m: V3 t+ s% {5 O
    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
    慵懒
    2024-4-19 22:33
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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, K" N( H! p9 t& v9 k+ V
    有控制专业的来说啦。: Y0 K# f% z8 r2 O' J& A

      R$ U( V# ^3 ?* b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 ...

    + N- E' S- o+ l8 r% F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。) N1 W. w6 s4 V& s& B, m! ?+ ?
    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。
    4 @9 {9 x+ P5 k' K" a
    不过模糊控制在唬人方面,那肯定是遥遥领先的。
    + H% E! Z6 n, O# p
    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 11:501 I8 p; F7 r, y3 O  A
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。' ]# K0 I; _: L
    ; j; c( D3 w0 b5 C. C* f( i! @, ?
    对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议 ...
    " t: a( p+ p9 {  V9 D
    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。
    6 x9 i7 |% t4 T  E& n
    8 r" B  L( M) S( V& k4 G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。1 f& h5 {7 C3 ~5 W- i! B$ {# `* L

    ) o9 H+ U& Q8 W, ^: L2 Z/ i  s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
    0 Q6 l) ~! r6 h" Z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。; l( S* z- c$ M  F* b+ p
    不过就电饭煲而言,不会去测压力 ...

    2 ?. f! ^5 Z; l2 e8 C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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    慵懒
    2024-4-19 22:33
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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 22:19
    , a4 T4 r/ Z; v* L2 k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。7 {. }4 r, F) g4 a# ?
    " B& A  s! V$ W2 b: C( r
    比如装置的体积略微大一点 ...

    ' D# A2 u5 K0 k6 L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
    慵懒
    2024-4-19 22:33
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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+ u/ i  C9 e4 h7 W$ w3 {4 v7 Z
    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 ...

    # z  h& C. j; ]2 j+ p' t# 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% j# V$ @: K7 Y! g
    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# n$ \1 r- S, _+ h6 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
    慵懒
    2024-4-19 22:33
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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
    5 ]7 S) ^5 }6 S% a0 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。

      a. _; c. F1 I哈哈。日本人真能忽悠,国人也真能被忽悠。8 g' @# X. w0 e  V/ W* ]& S
    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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