与自动控制老师的一段对话，关于四轴PID与理论的重要性

705060359 · 发表于 2013-12-16 21:35:30

今天问老师说自己想做一个四轴来加深下对自控的理解，了解计算机控制。

老师的一番话我觉得可以是给大家的一条建议。

首先说明，上了自动控制原理课之后，看问题更加的深入更加的清晰了，懂得很多分析的方法。
知道系统建模的重要性、知道怎么分析系统的稳定性、知道怎么对系统进行校正。。。。。。当然，不是一两句话能说清的。

下面是老师的意见：
对于一个系统来说，最主要的是建模，至于控制就简单了（我也是很认同这句话）。
对于一些系统校正的规律，比如说PID控制器，如果你知道了系统的模型，
那么你就可以对系统进行理论上的计算来得到使用什么类型的PID控制器（P、PI、PD、PID)。

从理论分析看来，PID不是万能的，对于高阶系统调节能力就很有限。
而且，有些系统完全只用P就可以调节了（比如为了提高一点系统的响应速度），
而PID也是可以调节的，但是是冗余的。老师说，如果你用PID，别人会笑你的。

这几个例子，只是说明理论的重要性，理论指导实践。很多经验公式背后都有理论支持的（PID调节口诀）。
希望大家有时间可以多多看下理论。

这只是作为建议。

ddqq · 发表于 2013-12-16 21:53:06

当然了，理论非常重要，非常重要

jhjkdz · 发表于 2013-12-16 21:58:15

理论学习。。。。

rantingting · 发表于 2013-12-16 22:40:44

建模，很重要，但是过程也很复杂繁琐，或者我建模还不是很熟练……

zhaoxucsu · 发表于 2013-12-16 22:54:45

建模是不错
问题是很多对象太复杂，没办法根据物理模型建模
如果通过数据建模，高阶、多维系统的数据量就是天文数字，没办法采集到；即便采集到相当的数据，模型也变得非常非常复杂，不具有可实现性。

lxl_lw · 发表于 2013-12-16 23:06:08

没设备的话，很多模型建出来误差大，不具有参考性。应该很多人考虑的从理论上建模分析，但是所见到的只有极少数得到了传递方程，核心方法可能人家不会介绍出来。

705060359 · 发表于 2013-12-16 23:37:20

zhaoxucsu 发表于 2013-12-16 22:54
建模是不错
问题是很多对象太复杂，没办法根据物理模型建模
如果通过数据建模，高阶、多维系统的数据量就是 ...

我是觉得只要是你能控制的，那么应该能找到对应的模型，只是这个模型有多少误差

705060359 · 发表于 2013-12-16 23:39:30

lxl_lw 发表于 2013-12-16 23:06
没设备的话，很多模型建出来误差大，不具有参考性。应该很多人考虑的从理论上建模分析，但是所见到的只有极 ...

嗯嗯，有很多是靠数据测试来估计系统参数的

mtswz.213 · 发表于 2013-12-17 07:51:08

我觉得建模是非常重要的，但是有些模型是很难建立的，自从搞电机控制就觉得了，因为你不知道负载模型。

mtswz.213 · 发表于 2013-12-17 07:52:36

经典的pid是很好用的，放之四海而皆准！

Flyback · 发表于 2013-12-17 08:30:46

我们正在做的模型有十多个输出控制量，不建模，只能摔

705060359 · 发表于 2013-12-17 08:50:36

mtswz.213 发表于 2013-12-17 07:52
经典的pid是很好用的，放之四海而皆准！

PID也是有局限的，对于低阶系统可以，高阶系统控制能力就很差。
但是现实生活中高阶系统不多

705060359 · 发表于 2013-12-17 08:51:43

mtswz.213 发表于 2013-12-17 07:52
经典的pid是很好用的，放之四海而皆准！

比如说您这句话我就可以猜测您没有原理分析的概念

705060359 · 发表于 2013-12-17 08:52:37

Flyback 发表于 2013-12-17 08:30
我们正在做的模型有十多个输出控制量，不建模，只能摔

飞行器？

xjtyOnly51 · 发表于 2013-12-17 09:18:16

理论指导实践

chenjnh · 发表于 2013-12-17 09:44:02

PID参数整定很依赖经验，建模也需要数据支持，简单适用就行

zhaoxucsu · 发表于 2013-12-17 10:03:43

705060359 发表于 2013-12-16 23:37
我是觉得只要是你能控制的，那么应该能找到对应的模型，只是这个模型有多少误差 ...

撸主，什么叫能控制的就一定能建模？
多少有误差？这是理科生的词语么？
误差0.1%是误差，误差10%呢？误差100%还是误差么？

撸主知道鲁棒控制么？
最早鲁棒控制思想形成于飞行器长时间飞行时的飞控，飞机的油料大幅度消耗后，系统参数变化导致结构产生变化，飞控系统必须适应这样大幅度的变化而保证控制精度。
鲁棒的思路是：不管控制对象如何变化，我总能把他控制好。言下之意是，没有办法把对象表达清楚。

Flyback · 发表于 2013-12-17 11:08:54

705060359 发表于 2013-12-17 08:52
飞行器？

小模型飞机 5公斤级

icydust1 · 发表于 2013-12-17 11:16:06

建模与控制过程加在一起总体工作量是相当的，建模花的精力少，控制难度就增大，建模弄好了控制就方便很多，个人看自己情况了

tiancaigao7 · 发表于 2013-12-17 11:20:03

建模很重要，但是模型是不可能间的准确的。

705060359 · 发表于 2013-12-17 11:28:13

我的观点：
能控制的一定能建模。我是这样认为的：现在能控制的东西不外乎就是能用物理定律去把模型建立出来，而不管你的模型有多麽复杂。因为对系统来说，其中的规律是为物理定律约束的。
但是一些东西的模型是很复杂的，所以说考虑到可实现性，如果能用可接受的误差范围内将其变得可以用模型来控制那就是最好的。但是由于时间空间约束，不可能全部使用模型来控制。
自控就是对误差的修正，模型的作用就是你知道对手的牌，或者不知道对手的牌只能察言观色。

705060359 · 发表于 2013-12-17 11:29:48

tiancaigao7 发表于 2013-12-17 11:20
建模很重要，但是模型是不可能间的准确的。

嗯嗯~只要误差允许就行了

zf12862177 · 发表于 2013-12-17 13:07:44

建模才是正道，楼上说那些不建模的，估计都是在自动控制不怎么深入的。
什么，变结构控制，切换函数，切换面，估计没人能答上来吧。

比如像11楼的情况，这是很典型的多输入，多输出系统，建模也不见得麻烦。

hhhhhchch1 · 发表于 2013-12-17 14:45:40

刚把硬件搞定，接下来就是软件了。

tiancaigao7 · 发表于 2013-12-17 15:21:56

705060359 发表于 2013-12-17 11:28
我的观点：
能控制的一定能建模。我是这样认为的：现在能控制的东西不外乎就是能用物理定律去把模型建立出 ...

不同意楼上的观点，理论上任何系统都可以用数学描述，但是实际中能够建立的模型非常少，尤其是工业上，很多模型都是明知道不准确，但是还是在大量做简化，就是因为建立准确模型目前不可行，或者就算建立了准确模型，也无法利用这个模型来建立适当的控制器。

705060359 · 发表于 2013-12-17 17:52:03

zf12862177 发表于 2013-12-17 13:07
建模才是正道，楼上说那些不建模的，估计都是在自动控制不怎么深入的。
什么，变结构控制，切换函数，切换 ...

向学长学习~初入自控，多多指教

soniclidi · 发表于 2013-12-18 13:01:31

理论很是重要

waterghost · 发表于 2013-12-19 11:10:07

很多人开发就是根据经验值，控制起来也很完美。如果是你研究性质的开发，那就有的等了。

zouyf12 · 发表于 2013-12-20 09:57:09

自控老师之所以说建模很重要是因为对于自控那一套理论来说建模是先决条件，自控理论必须在对象有数学模型的基础上才能进行分析。但是在四轴上模型建出来应该不难、难得是如何验证模型的准确性，这就得有测试仪器支持了。不过，粗略的模型还是可以建的，这样在设计控制器结构上就能有的放矢，这个观点上我认同楼主

sharom · 发表于 2013-12-25 11:48:54

自古以来,都是理论可以更好地指导实践
当然,理论也从实践中来

与自动控制老师的一段对话，关于四轴PID与理论的重要性

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