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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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晨枫

该用户从未签到
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! E% x+ D) Q3 U, F. \2 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。( r6 b% @9 @, {8 ~  x3 n7 v" h

1 x! O9 X! X/ v/ a& n比如装置的体积略微大一点 ...

  O; M9 k4 `! M/ }  X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……
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橡树村
  • 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
    - ~- M& n. w1 Q5 i$ E0 r" W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 ...

    , Z6 `  V! n( x; o% B) w: l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。4 @# g5 e+ }' w) S) U

    ' \6 P- ~) Y3 w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。
      J7 ~/ k2 d  h. E9 U: f  c, w$ X8 p2 y7 H3 u( x" M/ y. f: h
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    晨枫

    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( y* u8 b1 f: w$ |1 A0 M
    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 ...

    % e3 w( v! {2 p+ b8 L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。
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    穿着裤衩裸奔
  • TA的每日心情
    怒
    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
    3 [7 w" Q% ]  a# A7 [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。 ...
    $ I  E9 E4 t: l
    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
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    穿着裤衩裸奔
  • TA的每日心情
    怒
    2020-3-6 00:28

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    [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
    5 L7 e; s$ I- k多谢。成本呢？哪个高一些？# q/ s6 L* Y# F7 @9 G) q8 _6 x
    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。5 A; K2 N  K% I. g
    ...
      q9 @; G& U: T
    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
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    qyangroo
  • 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。
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    qyangroo
  • 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。
    * S% t; b8 _) Q- g9 w- J( [# z$ {/ k! N: b
    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。
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    晨枫

    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
    + @$ P/ ~( o: v7 H: R2 R# Ipwm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 ...
    * G* A% Y) j  w' X
    斩波怎么能没有功耗？
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    燕庐敕
  • TA的每日心情
    怒
    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# n# o, p9 U; [" g5 T: m& }, `  u
    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 ...
    7 l0 s0 x6 g: b; _6 _! b& i
    拍脑瓜，拍大腿～～～～
    + q  N: H5 G2 r1 b1 F. P: I  J: F; b
    3 I- t) d4 [  t决策的方法多了去了。
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    沉宝

    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 0 |, E$ g- i7 Z
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:54! k" |- f. B8 y) R! 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 ...
    3 B' U: ]6 Q' d; b5 k! t
    ( U; g. ^: g% }2 B9 v
    晨大，不太对吧？
    7 R8 S! A8 }' f6 I) @; y
    ( P5 D& E' P- u8 e9 l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。
    0 C; D2 {! ?5 I2 I; K8 D7 m% g1 V  }; F# b! v
    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。
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    四处乱晃
  • TA的每日心情
    怒
    昨天 03:35

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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
    3 k% ~' K8 J0 R9 r8 E( z7 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（ ...
    5 ~6 H& y  U" T& b( ^% l! A
    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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    晨枫

    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 . K0 j4 L- L5 W8 f6 _! d' m
    沉宝 发表于 2015-2-7 20:36
    ( a5 u: l" G4 f: N, ?晨大，不太对吧？+ i. P0 J  e/ K7 ~4 F

    1 T  U: |6 v( m7 U: _& e( p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 A9 W8 @7 Q1 e2 O
    ; P/ W, P$ W6 P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。
    2 g. V( U/ S. S+ N
    3 J8 ~+ ?6 [; |; i& W$ c- K连续线性系统的向量通式为% Z7 e7 u3 m- r6 Y1 q. n* d
    X_dot=AX+BU
    / V7 C( J5 n( xY=CX! R2 D' A4 h& x( l9 Z
    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。" c9 M2 A6 B8 m( I

    % t0 H, ^' G! a( b* e7 k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。
    ; u% E# ^7 i8 p% V9 f6 V& I* M% u1 K/ ]: d5 s! A9 y: v, N
    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
    晨枫
    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
    四处乱晃
    涨姿势: 5
    看到符号就头晕，看不懂。  发表于 2015-2-8 13:18
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    沉宝

    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+ F" k- Y( @- i0 K( Z" l+ L9 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 ...
    : O3 y2 a; t5 O- l( A
    看来我对离散系统的概念有误，叫sampled data system就清楚多了。
    # V) e7 Y. y4 V$ j; \7 v- E  F( ?& [9 G
    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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    四处乱晃
  • TA的每日心情
    怒
    昨天 03:35

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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 19:587 _: X' b1 e1 I& w8 ?
    有控制专业的来说啦。% [/ Q* O9 u, }; f+ V7 l. U

    8 G' e! `+ q/ |* p. O; K" 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 ...

    5 h& A/ j' i  E: N: S" g, W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。! S+ n8 C% ^% s3 e8 c- c  o, e
    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。5 w0 Z9 p: S4 q$ x7 z) O# {
    不过模糊控制在唬人方面，那肯定是遥遥领先的。

    2 }: s' t! u, F3 d/ \8 C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。
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    橡树村
  • 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# s+ F8 i* t2 v/ |- Y" E; S% c
    看来我对离散系统的概念有误，叫sampled data system就清楚多了。! j$ }1 A3 N! W4 f  ^1 e; `( I
    ( w, @0 C2 J$ @+ s9 O$ E
    对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议 ...

    ! M. h+ d; M  i+ G5 r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。
    # A( x/ ^: Z9 r7 V% C3 e! _, I& a  u/ D2 |" 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。
    ) \7 ^5 K$ r9 D6 d# j; R8 {, e# e3 y6 W/ L
    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。
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    橡树村
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    36#
    发表于 2015-2-8 12:13:15 | 只看该作者
    Sichuluanhuang 发表于 2015-2-8 12:05% M$ |  d2 x, G
    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。" J2 Q6 V% s5 r; A. @5 @! Z% [
    不过就电饭煲而言，不会去测压力 ...

    # E& u0 [6 x" [1 G& b( i6 {4 O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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    四处乱晃
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    怒
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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
    ! t+ \; o+ M% {& T) v7 f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。0 K' u# C, z' J* G9 q

    ( j3 d) z* [3 S$ ^比如装置的体积略微大一点 ...
    / O1 ~) f: }6 b: X% w
    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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    四处乱晃
  • TA的每日心情
    怒
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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$ F% W& @! Y& ^: Z" K% Y. X
    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 ...

      ?5 w. x1 \' F9 [9 X1 b8 i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。
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    橡树村
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-1 00:01

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    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 o+ A( i' p/ s# x# z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 ...

    " D5 Y8 _9 G' e' b0 y9 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。
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    四处乱晃
  • TA的每日心情
    怒
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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 12:408 c% a% M: V; }3 b! W$ T4 y
    看了看维基的词条，发现这的确也能算上模糊控制，简化的。
    7 J# j/ G( x3 q' C! v, `1 T
    哈哈。日本人真能忽悠，国人也真能被忽悠。
    8 ~  J2 _3 @& L9 Q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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