搞自控理論的喜歡研究控制算法。文無第一文無第二，既然有算法總要比試比試，閉環(huán)系統(tǒng)的頻域分析和時(shí)域分析是常用方法。一般的結(jié)論都是自說自話。為什么呢？1.如果都是線性控制器其實(shí)都只適用一部分被控對象；2.控制是實(shí)時(shí)的在穩(wěn)定和約束的前提下進(jìn)行魯棒和最優(yōu)的折中。目標(biāo)和關(guān)注點(diǎn)不同控制器結(jié)構(gòu)和參數(shù)就有所不同。
工業(yè)界也做算法改進(jìn)但是這些改進(jìn)都是基于PID進(jìn)行的。例如不完全微分、比例微分先行、抗積分飽和、變增益、兩自由度…，雖然工程師就是為了解決實(shí)際問題，可能并不一定知道這些改進(jìn)賦予了PID現(xiàn)代控制理論的很多特性。實(shí)戰(zhàn)專家沒有很多理論支持根據(jù)實(shí)際情況開發(fā)了很多PID整定的方法，可惜大部分都只是提出了一個(gè)方法而已！
工業(yè)界的所謂最優(yōu)控制性能和理論研究顯著不同。為什么呢？這是因?yàn)楣I(yè)界必須玩真的，工業(yè)界不可能只通過仿真或者理論分析就證明自己方法的有效性。在一個(gè)人造的物理系統(tǒng)，必須要考慮在操縱變量的操作幅度和頻率都受限情況下的控制性能。嚴(yán)格意義上真實(shí)的控制系統(tǒng)的非線性不可避免，模型失配是常態(tài)。很多新算法都是紙面的性能，關(guān)注點(diǎn)的脫節(jié)導(dǎo)致了理論和實(shí)踐的鴻溝，而且雙方好像也沒有填平鴻溝的強(qiáng)烈意愿！
其實(shí)工業(yè)界所謂的最優(yōu)控制性能很簡單：滿足控制要求即可。使用有限的手段滿足控制要求又盡量少的影響相關(guān)過程是追求的實(shí)際控制性能。使用PID的改進(jìn)算法和控制結(jié)構(gòu)改進(jìn)是常用的提升控制性能的方法，有時(shí)候重新選擇變量也會(huì)使用，實(shí)在沒有辦法了會(huì)進(jìn)行工藝設(shè)備的改進(jìn)。新的控制算法不是工程師工具箱里的工具。
如此低的控制性能要求也做不到嗎？恰恰相反實(shí)際情況是：現(xiàn)場條件受限、變量耦合而控制要求太高造成控制性能不能滿足要求，甚至不能自控。解決的辦法：1.Lambda整定單回路；2.控制回路的結(jié)構(gòu)改進(jìn)；3.多變量控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。實(shí)際工作中這三步的重要性是反著來的。
對控制問題本質(zhì)的深刻理解是核心和關(guān)鍵。有規(guī)律的波動(dòng)和人工干預(yù)是裝置存在過程控制提升機(jī)會(huì)的主要表現(xiàn)。
我們常常連什么是最優(yōu)控制性能都沒有確定，你說大家溝通起來豈不是效率奇低。新控制算法對現(xiàn)場意義不大，在控制方案設(shè)計(jì)上下一點(diǎn)功夫是很有意義的，可惜追隨Skogestad教授從事這方面研究的人不多。可能是工程問題也可能是不夠理解而不重視。
“我研究的總體目標(biāo)是開發(fā)簡單而嚴(yán)格的方法來解決具有工程意義的問題”,“APC不是萬能的，沒有BPC和ARC是萬萬不能的。”
作者：馮少輝
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