控制演算法的劃分(自適應控制、預測控制、模糊控制等,PID等;蟻群演算法、神經網路,還有機器學習、人工智慧中的很多方法)
阿新 • • 發佈:2022-04-01
一般來說,控制器的設計,分為控制框架的選取,跟引數的優化。自適應控制、預測控制、模糊控制等,跟PID一樣,是控制演算法(我習慣稱為控制框架)。
而粒子群、遺傳演算法(類似的還有蟻群演算法、神經網路,還有機器學習、人工智慧中的很多方法)是優化方法,本來跟控制沒關係,只不過有時被拿來引數優化,本來就不是為控制器設計而發明的,只不過是在確定了控制框架之後,控制器的設計問題,轉為一個優化問題。於是就用優化演算法來解,問題是物理意義不明確,很難調出好效果,很多時候只是組合組合發論文,即使能用,也對模型的精度,以及優化指標的選取,要求很高。
這些所謂智慧演算法,其實只是優化演算法,原本跟控制無關,只不過用來優化引數。在很多基於模型的控制器設計優化中,關鍵在於模型的精度跟優化指標,優化方法反而不那麼重要。
其次,這些控制演算法,都有實際的應用,但都不是用之天下而皆準。
- 像模糊控制、預測控制一般用於過程控制中的溫度控制啥的。模型不太準確,噪聲大,不能model的不確定性大;而控制要求更注重於穩態效能,比如variance較小。模糊控制在比如電飯煲、洗衣機什麼的中有很多應用。
- 相比之下,預測控制(模型預測控制)的應用更廣,特別是多入多出、有約束的,比如很多化工廠、發電廠什麼的。很多國際上的大企業如殼牌都在用。更詳細的說,一般底層用PID,處理單個plant動態的效能。PID上面用預測控制,把所有plants連起來考慮,同時考慮約束。預測控制更注重於整個系統的穩態效能
- 而自適應控制、最優控制什麼的,更多的用於模型較精確的比如航天、衛星、機器人、無人機的運動控制,跟電機馬達掛鉤的。控制要求更注重於動態效能,比如給你一個指令,你跟上的速度怎麼樣啥的。自適應控制則在一些航天飛船等要求更高的場合中有應用。
至於控制演算法在電網中的應用,接觸的不多,不敢說什麼樣的能用,什麼樣的不能用。企業用電側優化控制,我也是一竅不通。但我剛開始學控制演算法,也是看著這麼多演算法,理不清頭緒。但我常尋找一些前輩,首先要在實際中摸爬滾打過的,同時有一定理論深度的,向他們取經。單純懂理論的,往往鑽入數學,控制的最多不過是matlab中的所謂plant。只懂工程的,則往往對理論中的一些好東西熟視無睹,而好的理論是磨刀不費砍柴工的。
但如果你能提供更詳細的背景資料,也許我能回答得有針對性。現在我只能泛泛回答,因為怕做出錯誤引導。