基于概率鲁棒的PID控制器设计方法研究

摘要

针对具有实参数不确定性的热工过程,基于概率鲁棒方法,提出一种PID控制器设计方法。根据被控对象模型的参数摄动状态,计算闭环系统满足各条性能设计要求的概率,并对其进行综合作为优化算法的目标函数,利用遗传算法对PID控制器参数进行优化,用蒙特卡罗实验对控制系统进行鲁棒性检验。针对4种典型的热工过程进行了仿真试验,并与基于标称参数的设计方法以及传统的整定方法进行了比较。仿真结果表明,基于概率鲁棒的PID控制器设计方法对模型参数不确定性具有较好的鲁棒性,在被控对象存在一定的不确定性时,系统能以最大的概率满足设计要求,因此适用于具有参数不确定性的典型热力过程的控制。