自適應PID控制，是指自適應控制思想與常規PID控制器相結合形成的自適應PID控制或自校正PID控制技術，人們統稱為自適應PID控制。
基本介紹
- 中文名：自適應PID控制
- 外文名：adaptive PID control
- 定義：自適應控制與常規PID控制器結合
- 特點：魯棒性好、自動整定控制器參數等
- 套用：冶金、化工等
- 所屬領域：自動控制等
背景,算法,特點,
背景
在控制理論和技術飛躍發展的今天，PID控制由於其簡單、穩定性能好、可靠性高等優點，仍有其強大的生命力。PID控制器廣泛套用於冶金、機械、化工等工業過程控制之中。在PID控制中、一個關鍵的問題便是PID參數的整定：傳統的方法是在獲取對象數學模型的基礎上，根據某一整定原則來確定PID參數，然而在實際的工業過程控制中。許多被控過程機理較複雜，具有高度非線性、時變不確定性和純滯後等特點。在噪聲、負載擾動等因素的影響下，過程參數，甚至模型結構，均會發生變化。這就要求在PID控制中，不僅PID參數的整定不依賴於對象數學模型，並且PID參數能線上調整，以滿足實時控制的要求。自適應PID控制將是解決這一問題的有效途徑。
算法
最常用的自適應控制算法有：最小方差自適應PID控制、極點配置自適應PID控制和零極點對消的自適應PID控制。
最小方差自適應PID控制的基本思想是：在每個採樣周期，以系統偏差的最小方差極小化為性能指標進行系統品質評價，通過引入線上辨識的最小二乘算法估計未知過程參數，依此來計算各採樣時刻的自適應PID控制量u(t)。
極點配置自適應PID控制的基本思想是：按照某種最佳化策略選擇期望閉環極點分布，在每個採樣周期，通過加權遞推最小二乘法顯式地估計過程參數，並結合PID控制規律，求得含未知參數q0、q1和q2的系統閉環方程，然後利用系統特徵多項式與期望特徵多項式的恆等關係即可線上求得PID控制參數，進而求得各時刻控制器輸出u(t)。
零極點對消自適應PID控制的基本思想是：當被控過程參數未知時，在每個採樣周期，利用加權遞推最小二乘算法顯式地辨識過程模型，在以PID控制器傳遞函式中的零極點對消被控過程傳遞函式中的部分極零點，由此計算出各時刻的PID控制量，以使得閉環系統運行於良好的工作過程。
除上述外，還有其他自適應PID控制算法。
特點
自適應PID控制吸收了自適應控制與常規PID控制器兩者的優點。
首先，它是自適應控制器，就是說它有自動辨識被控過程參數、自動整定控制器參數、能夠適應被控過程參數的變化等一系列優點；
其次，它又具有常規PID控制器結構簡單、魯棒性好、可靠性高、為現場工作人員和設計工程師們所熟悉的優點。自適應PID控制具有的這兩大優勢，使得它成為過程控制的一種較理想的自動化裝置，成為人們競相研究的對象和自適應控制發展的一個方向。
