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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/ i2 L9 d* i& }& e0 a; H% ^( D
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。6 n2 ^" ?* j! y

" n( A6 a/ P' @2 H$ \/ ~! r. R比如装置的体积略微大一点 ...
! `6 ^4 L4 T4 z% 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
    , h) Z1 p% G; w0 K8 c: k; ^* ?% p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 ...

    / E7 |5 }; I% |2 z0 ^3 m* ^: e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 T2 J  m2 m, t( [: s

    4 V6 h6 ]# c% ~# E8 z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。0 u% {; h4 E& |

      x5 a( A* a5 r( v3 [: B% @% C

    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! ]1 N6 @6 L) X+ t6 l
    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 ...
    6 ]0 q/ k) f; {5 w  E& 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。
  • 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. @$ y; ?* a5 Y, X
    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。 ...
    8 \  |/ @( @/ ?. R5 X; L/ |5 |
    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
    9 E* K) A7 J1 f, }! w多谢。成本呢?哪个高一些?+ Y, Y( ]% H6 b. m4 S" U+ c: g
    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。
    % B; i; W5 u. ]* {$ C ...
    6 I# t7 p. R- q2 r- R$ L
    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。
    0 F$ u  {' B0 j3 m) e! o% Z9 ]; K% T; g0 F
    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 11:572 A4 P' d1 S  f4 X# |/ i" g- i
    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 ...

    6 {- r; P! n# B0 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 00:13
    * u; Q$ e# |) F4 _+ e4 G3 I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 ...
    / t3 D0 y+ |$ _3 W* Z& L) t5 Q
    拍脑瓜,拍大腿~~~~
    % n4 J6 Q9 O6 h2 R- S* q
    9 f# X3 Q- S9 ]9 L0 C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
    - M! g9 X+ v& H& m
    晨枫 发表于 2015-2-7 23:548 `& k4 f7 ]( S% }
    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 ...

    : P- {! V4 g- V4 e, U2 H8 g. R; `" t! K
    晨大,不太对吧?& p/ {! |4 p/ q/ p$ ]0 i* M

    : u0 k. B1 \" E& B* A" 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。# }2 g1 I) Q. K1 U# E
    $ q6 j' r$ w8 o( _% n
    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
    开心
    昨天 07:29
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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
    2 C/ x  ?' j! z0 L9 k: G' APID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( ...

    8 g/ V% L2 u" z" b6 [* C) U/ Q" Q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 / Q5 @2 P) K+ q7 I
    沉宝 发表于 2015-2-7 20:36
    3 R$ x4 x! `/ e! P' v* p* m& L晨大,不太对吧?
    & d! H. @& @8 L* g1 _! q+ n* L
    " a5 C" Y- W3 |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 ...

    1 Q6 ?$ ?1 `; M% D! `. q. a  v) }, m0 |7 u& x0 B& H& p" y
    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。
    4 _$ ~9 ^, @6 p  k6 |9 |/ u+ e+ E9 q* S1 v1 K0 _+ X" i
    连续线性系统的向量通式为
    8 e( s% `7 x  |8 @8 Q$ |+ mX_dot=AX+BU9 U. @5 S# D% u  o3 U# B6 H$ S) }
    Y=CX" ?( g( V, [# g. o& K& K! 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。
    , i3 H. |! w% x  y5 d5 g6 Z! E9 D$ i
    1 K; E$ n" a9 Q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。; k  ]/ o/ M0 j

    ' ]8 E8 {3 V- u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
    , E: @, U: \3 `: m4 }9 ^3 y# B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 ...
    & R) G) E5 l) z- ]
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。
    - X" q# r6 T7 ^5 |, n* \6 h7 _% [5 @- F) [0 }
    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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    开心
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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) g" O8 W6 r2 K* Z
    有控制专业的来说啦。
    7 W( x: S8 A8 N+ Q
    5 L  {3 {2 I3 m: y* L3 ?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 ]6 ]7 I$ N3 J$ D: \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。( W! O' d' p, |% D* W6 x
    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。' z" g& ^8 s# @7 {2 ?0 ^0 a! S
    不过模糊控制在唬人方面,那肯定是遥遥领先的。
    % N8 P* H6 }& s- R) i( |
    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 11:505 r/ o. H* [6 n
    看来我对离散系统的概念有误,叫sampled data system就清楚多了。  h0 R* ~1 R- q6 X
    3 @2 q. l# s2 _0 U
    对于Bang-Bang系统是否线性仍然有异议 ...

    " j" p1 ?# R  n% i9 Y" N; x: _: X3 Q6 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。
    ' V6 q1 N! |6 g) `
    7 f, u* j' T$ N- Q! O" U) |& I4 z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。% g4 H: Q& x. M

    3 C4 d2 K$ r2 Z" O! z+ h  `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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    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) A7 h4 {/ S& L5 \% d
    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。  G- T  V6 |+ n! Y+ }0 X
    不过就电饭煲而言,不会去测压力 ...

    ) S7 {  l% l4 ?; M4 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!这个唬人程度超出我的想象了
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    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  b! I0 e" e8 I& u
    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。
    + ~6 g2 B, g: p+ e
    3 B6 J: a* \' X, W比如装置的体积略微大一点 ...
    : p5 b1 Q% [- _# l1 H- z2 ^6 m, [6 P
    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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    [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! ?2 p9 C9 _# Z* ?5 Z1 G
    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 ...

    4 H2 }; h0 ]% z4 N: [( y2 K) t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
      r3 n: U- M: x' |% _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 ...
    , c# |5 H, P, v
    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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    [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 12:401 a" Q$ L! C8 ^7 l2 c
    看了看维基的词条,发现这的确也能算上模糊控制,简化的。

    " e( ?% M/ N& f5 `0 i, V哈哈。日本人真能忽悠,国人也真能被忽悠。
    * m( z; L& j$ t& z2 h# r6 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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