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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& q2 `  z2 V$ {$ L+ F" c6 S
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。
5 m5 G. a6 `- K3 q5 p1 Z! I0 l0 S# M* @
比如装置的体积略微大一点 ...

. G) l* \6 e# b8 R: d. L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
    $ n4 w7 @8 m3 F( r; ]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 ...
    3 s. ~# D* j0 ~2 b# _
    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。0 K3 A, h, \9 q: x. V5 k1 k7 u
    . f. W: }9 x. j5 X4 F
    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。' S- F: ~! ?+ C. i& y: R+ h8 K, G
    / g1 T; r' K9 K8 N5 v0 p: j. M

    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: J' q7 z; t# e6 R$ v) S
    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 ...
    : T9 `' P6 Z* c( S! F# p
    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$ m$ h0 }; n) |# Z
    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。 ...
    0 O3 F- b. I/ e- q9 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 15:46; q/ P2 w! Y7 l6 m9 S& @
    多谢。成本呢?哪个高一些?2 X$ F9 s1 O* O* ?. A* E* z
    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。" B0 X- S  x; {( r/ R: N. M) `
    ...
    3 m# ], l. }: A$ l) X
    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。
    ( r' _( C/ p3 O. ~# K; G# S3 f2 }. x4 t& A/ @, S6 m
    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
      h& k- p1 g- E; p! Q6 G* \& 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 ...

    6 R: t% S  G: _# t9 O6 |( k8 ?" ^0 f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 00:133 T7 V8 S: A1 E( h
    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 ...
    - b# w5 h* T1 m% u" O% D) r- g" e0 s
    拍脑瓜,拍大腿~~~~
    # t5 p& e* N* s0 ]. C- ~/ I" d3 q# V
    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
    # z1 O- K- |& B3 W9 J0 s8 ]
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:54
    & F* H- t4 P3 M2 z1 |( a8 u( h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 ...

    : B7 ^- a& F8 o7 W- C3 H
    2 W' \* e- l  }$ v  e8 |3 N) X晨大,不太对吧?" z* W. H" l6 u. Q, I% e

    - Z6 y& l) G( s- O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。
    3 J% v$ R. X% u. v$ m8 u! q- j' Q( M; B
    $ J& X# p) ^! h) i" c7 e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
    郁闷
    前天 03:49
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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* I: a, [' e8 k; Q, l1 {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( ...

    % ?9 S' n( u( E9 A2 ?" t+ `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
    / _1 V: J2 t5 Z, h$ M2 b
    沉宝 发表于 2015-2-7 20:368 B. b1 Z$ G1 s; G
    晨大,不太对吧?
    5 c1 o) {, U, O0 N
    ! P( p0 a/ k3 K( z- ?- x: c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 b( h' K" Y2 ^3 j+ X. {' m9 }

    8 d# G+ V5 M) l  S* Y. h4 A6 k" s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。" X$ S3 _) D8 X1 i2 H. j5 r
    - c1 l  [& c7 r* R3 S: J$ y
    连续线性系统的向量通式为+ x* d( y4 c. K9 m
    X_dot=AX+BU/ h3 i: \0 `3 ^/ @) I( B* p
    Y=CX
    / q: m& F5 _# Q  v+ lX_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。
    ! a. Z5 h" D2 s1 m3 n( n0 |/ E. w; `4 F) q3 V: \6 ^( t
    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。
    # |0 g! u, [# |4 A0 X! B
    . [, h7 M% p$ X5 g( q3 m- B+ @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: {6 G# o! E3 S  n% p$ K* X1 H
    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 ...
    ( R2 B) ?! e3 v9 C/ D
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。; ]2 W) s- h* q
    7 N6 {6 ~; g1 h1 a
    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。
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    郁闷
    前天 03:49
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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- ]4 @  l/ i; y6 `/ G: D
    有控制专业的来说啦。0 W- [0 W, b: [+ M  X
    ) f) y) \: {4 I( C4 K0 J
    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 ...
    4 }5 b7 B  ?, _8 a, C
    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 Z: l7 K& E" O9 q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# I% l4 }8 ?4 w
    不过模糊控制在唬人方面,那肯定是遥遥领先的。
    8 O( Z4 \' P! f- j* W0 j7 p1 d* |2 W
    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 x! e8 y/ U2 Y; }' o/ p7 f
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。
      r( M8 i, p  R5 B2 @- H/ r0 ~" @% l# s/ [& Y  `1 W
    对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议 ...
    8 {' A1 D  w3 U( e$ S/ j4 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。6 K- r/ T7 @3 I- h1 K: ^( M/ D" d( U

    % D# j$ O6 v0 q* P. o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。8 I8 c! w: T1 _- u

    5 g7 }4 L. [( T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
    : g  K/ S/ V/ 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。
    7 `% Y4 X* w7 K& w/ f) v, \% [% b不过就电饭煲而言,不会去测压力 ...

      E9 u6 s) L7 E, Z; 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!这个唬人程度超出我的想象了
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    郁闷
    前天 03:49
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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
    0 ?9 c$ d. q8 `2 L# f) A* |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。9 E( r3 q4 f2 B. C( i( a

    , g3 I3 ^% _& S2 c比如装置的体积略微大一点 ...
    - F  I! A/ }$ l+ U
    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。
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    郁闷
    前天 03:49
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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: q6 e9 k+ x# S5 f* X6 k7 {
    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 ...

    ! d7 B9 w/ A5 D1 d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
    : z2 M' p8 |/ O% ]! L; A: E: l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 ...

    + b5 y: c" a$ F. v5 e0 s. P. 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。
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    郁闷
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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 12:403 K& r/ b1 N! p# P$ K; _
    看了看维基的词条,发现这的确也能算上模糊控制,简化的。

    , J# Z7 T, U- N2 \哈哈。日本人真能忽悠,国人也真能被忽悠。& t5 o& k" T' o/ e
    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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