1、單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)無擾切換
簡單來說,有以下幾個部分。
①手動情況下,調(diào)節(jié)器的輸出跟蹤執(zhí)行機構(gòu)的反饋
手動時候,調(diào)節(jié)器的運算不算數(shù),它的輸出始終等于執(zhí)行器的反饋,這叫做跟蹤。當自動投入的瞬間,調(diào)節(jié)器開始運算,這一瞬間開始運算的結(jié)果,疊加到這一瞬間跟蹤反饋值上,以后每一時刻都是在上一時刻輸出值的疊加。那么這就引出了第2個功能。
②調(diào)節(jié)器輸入端應(yīng)該有一個執(zhí)行器的反饋值
這個反饋值沒有太大的作用,它只是告訴調(diào)節(jié)器:執(zhí)行器現(xiàn)在開度是多少。在自動狀態(tài)下,這個值也沒什么用處。只有在手-自動切換的瞬間,調(diào)節(jié)器要開始累加值了,調(diào)節(jié)器才要知道在什么基礎(chǔ)上累加。僅此而已。所以,一般分析問題總是把這個值忽略,因為它基本上對分析構(gòu)不成什么影響。
③手動情況下,調(diào)節(jié)器的設(shè)定值跟蹤被調(diào)量的測量值
也就是說,手動的時候,讓調(diào)節(jié)器的設(shè)定等于輸入。要這個功能有什么用處呢?還是為了無擾切換。在手動的時候,調(diào)節(jié)器實現(xiàn)了反饋跟蹤,可并不能杜絕切換擾動。具體工作原理說來要麻煩一些。
假定沒有設(shè)定值跟蹤功能,假定手動情況下反饋開度固定在50%,此時調(diào)節(jié)器并非不運算,它每一時刻的運算結(jié)果始終是比例積分微分的運算結(jié)果。比例的運算結(jié)果不管怎么變化,始終是偏差乘以比例增益再加上50%。不管在任何時刻投自動,所能產(chǎn)生的擾動始終是偏差乘以比例增益。
積分作用所產(chǎn)生的擾動是偏差產(chǎn)生后,積分積累到手自切換時刻的結(jié)果。所以積分作用所帶來的擾動可能比比例要大。
微分所能產(chǎn)生的擾動在于,手自切換那一時刻,與上一時刻比較,被調(diào)量和設(shè)定值的偏差有沒有變化。如果手自切換的時候,與上一個檢測周期相比較,輸入偏差沒有變化,那么微分所帶來的擾動就為0,如果有變化就要有微分運算。
綜合比較,微分作用產(chǎn)生的手自切換擾動的可能性最小,因為很難在運行人員投自動的時候遇到大擾動;其次是比例作用產(chǎn)生的擾動,偏差乘以比例增益;最大的擾動可能是積分作用導致,因為前兩個都不會累加,而積分作用會累加。
當然,產(chǎn)生擾動的大小還要看參數(shù)的大小。
為了徹底避免產(chǎn)生參數(shù)運算帶來的擾動,我們讓手動時候,輸入偏差始終為0,這種情況下,不管進行比例還是積分還是微分運算,其結(jié)果都是0,所以它可以最大限度地避免切換擾動。
但是通過上面的情況可以看到:微分擾動產(chǎn)生的可能還是有的,不過可能性小,量也不大,基本上可以忽略。

手自動無擾切換的人工智能調(diào)節(jié)器
2、串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)無擾切換
串級系統(tǒng)的跟蹤要麻煩些。先說副調(diào)。手動情況下,輸出等于執(zhí)行機構(gòu)位置反饋。設(shè)定值等于PID調(diào)節(jié)器的測量值。可是副調(diào)的設(shè)定值又等于主調(diào)的輸出,所以主調(diào)的輸出等于副調(diào)的測量。主調(diào)的設(shè)定等于主調(diào)的測量值。
副調(diào)的調(diào)節(jié)器輸入端,需要有執(zhí)行機構(gòu)的反饋值作為手-自切換時候的累加基礎(chǔ)。主調(diào)的輸入端也要有一個手-自動切換時候的累加基礎(chǔ),而這個累加基礎(chǔ)為副調(diào)的測量值,而不是執(zhí)行器反饋,因為此時需要累加的是執(zhí)行機構(gòu)的測量值。