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让PID头疼的单变量控制问题

已有 1081 次阅读 2022-11-16 01:38 |系统分类:科研笔记

大多数人相信PID可以解决95%以上的控制问题,包括多变量耦合问题。那对于单变量控制问题,PID能解决100%的问题了吧?

不啰嗦,先上图。

主汽温控制.jpg

图1. 某660MW超超临界发电机组主汽温控制。左边是PID控制结果,右边是模型预测(MPC)控制结果,MPC的控制误差比PID控制误差小50%以上,MPC调节阀的控制动作却小很多

SCR脱销控制.jpg

图2. 某300MW亚临界发电机组SCR脱硝装置控制。左边是PID控制结果,右边是模型预测控制结果,MPC的控制误差比PID控制误差小50%以上

 

一个是温度控制,一个是反应器的组分控制,都是在流程工业最常见的控制问题。两个都是单变量控制,但MPC控制器的控制品质远远优于PID的控制品质。

为什么呢?这两类控制对象均有时滞和大时间常数。对于这类控制对象,PID控制效果不佳。MPC至少有两个优点:(1)MPC具有史密斯预测器的功能,所以控制器的增益可以调得很大,有利于抗干扰;(2)MPC方便使用前馈控制以克服时滞和大时间常数造成的困难。

所以说,二十一世纪,PID已经落后了。落后就要挨打。

不要把“PID能解决95%的控制问题”,“搞应用,PID就够了”等等挂在嘴上。

新一代控制控,要学好MPC+系统辨识。




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