過程控制藝術性太強,成功實施往往依賴于工程師。無論是PID整定和先進控制維護,都需要工程師的支持。
很多算法工業界懂的人太少,沒有規模效應。MPC(模型預測控制)既解決了PID不擅長的多變量控制,也提出了項目實施方法,大家都開發類似軟件,用同樣流程做項目,會的人多了,規模效應就來了。
如果控制問題非常復雜,使用MPC要比基于PID的控制方案簡單、靈活、綜合成本更低。MPC對人的要求更低,只要按標準套路做,誰都能干的差不多。
如果一個控制算法不需要工程師參與,可以直接使用,那么無論算法多么復雜都沒有問題,可以使用μ綜合、魯棒控制等。實際上很多大型設備的確也采用了獨特的控制算法,而且這些算法被小心的隱藏起來了。所以控制也被稱為“隱藏的技術”。如果這些算法是公司的核心機密,也不可能像PID和MPC一樣分享給整個工業界。
但是當一個算法需要工程師整定或者第三方使用時,就一定要給工程師講清楚,就一定要足夠簡單。因為過程控制的被控對象是具有不確定性和非線性,控制回路生效離不開工程師的調校。
在過程控制里不確定性很大,對控制的要求也不算太高,如果算法復雜,工程師不會用,又解決的不是痛點問題,就很難工程推廣。所以工業現場就一直使用PID和MPC,在不確定中建立確定性,在有限條件下取得差不多的性能。
PID擅長降低單變量過程的干擾不確定性;MPC擅長降低多變量過程的方案不確定性。有干擾所以離不開PID,方案不確定才需要MPC。
作者:馮少輝博士
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