主题：【原创】自动控制的故事（一）（完） -- 晨枫
不过变频和阀门之间在控制精度上没有本质区别，行话叫turn down ratio（不知道中文叫什么，老师没有教过），就是最大流量/转速/……和最小的比值，要是能够达到10：1，那就不错了。阀门有节能问题，但是变频本身也有功耗，我们的变频站外面是一大排通风扇，变频站的房顶和周围冬天再冷也没有冰雪，这搭冬天还是蛮冷的，可以达到-40C。
变频的大范围调速也有turn down的问题，还有一个问题是有一个最低转速，所以控制输出为零的时候，就可能是两个状态：马达真的不转了，或者马达在最低转速，要看别的开关位置，用起来要多一步罗嗦。不过当用则用，罗嗦也要用。除变频，我们也用液力变速，那是另外一个故事了。
阀门的调节范围可以用分程控制来解决，马上就要贴上，请稍候。
无级可调或连续可调的空调机可以精确控制温度，但开关控制不能再用了。家用空调机中，连续可调的不占多数，但冲热水淋浴是一个典型的连续控制问题，因为水龙头可以连续调节水的流量。冲淋浴时，假定冷水龙头不变，只调节热水。那温度高了，热水关小一点；温度低了，热水开打一点。换句话说，控制作用应该向减少控制偏差的方向变化，也就是所谓负负反馈。控制方向对了，还有一个控制量的问题。温度高了1度，热水该关小多少呢？
经验告诉我们，根据具体的龙头和水压，温度高1度，热水需要关小一定的量，比如说，关小一格。换句话说，控制量和控制偏差成比例关系，这就是经典的比例控制规律：控制量=比例控制增益*控制偏差，偏差越大，控制量越大。控制偏差就是实际测量值和设定值或目标值之差。在比例控制规律下，偏差反向，控制量也反向。也就是说，如果淋浴水温要求为40度，实际水温高于40度时，热水龙头向关闭的方向变化；实际水温低于40度时，热水龙头向开启的方向变化。
但是比例控制规律并不能保证水温能够精确达到40度。在实际生活中，人们这时对热水龙头作微调，只要水温还不合适，就一点一点地调节，直到水温合适为止。这种只要控制偏差不消失就渐进微调的控制规律，在控制里叫积分控制规律，因为控制量和控制偏差在时间上的累积成正比，其比例因子就称为积分控制增益。工业上常用积分控制增益的倒数，称其为积分时间常数，其物理意义是偏差恒定时，控制量加倍所需的时间。这里要注意的是，控制偏差有正有负，全看实际测量值是大于还是小于设定值，所以只要控制系统是稳定的，也就是实际测量值最终会稳定在设定值上，控制偏差的累积不会是无穷大的。这里再啰嗦一遍，积分控制的基本作用是消除控制偏差的余差（也叫残差）。
比例和积分控制规律可以应付很大一类控制问题，但不是没有改进余地的。如果水管水温快速变化，人们会根据水温的变化调节热水龙头：水温升高，热水龙头向关闭方向变化，升温越快，开启越多；水温降低，热水龙头向开启方向变化，降温越快，关闭越多。这就是所谓的微分控制规律，因为控制量和实际测量值的变化率成正比，其比例因子就称为比例控制增益，工业上也称微分时间常数。微分时间常数没有太特定的物理意义，只是积分叫时间常数，微分也跟着叫了。微分控制的重点不在实际测量值的具体数值，而在其变化方向和变化速度。微分控制在理论上和实用中有很多优越性，但局限也是明显的。如果测量信号不是很“干净”，时不时有那么一点不大不小的“毛刺”或扰动，微分控制就会被这些风吹草动搞得方寸大乱，产生很多不必要甚至错误的控制信号。所以工业上对微分控制的使用是很谨慎的。
比例-积分-微分控制规律是工业上最常用的控制规律。人们一般根据比例-积分-微分的英文缩写，将其简称为PID控制。即使在更为先进的控制规律广泛应用的今天，各种形式的PID控制仍然在所有控制回路中占85%以上。
坏了，该让一次海天DD啊
下次吧。。。
大范围调节的话似乎也有一个节能的问题。
变频站发热量确实很大，我们给其做过配套，不过用的是双冷源（制冷+自然冷源）的制冷机组，夏季正常制冷模式，冬季用自然冷源，即，利用水作媒介（室外温度很低的话得添加乙二醇），内外各有一套换热盘管，由循环水泵驱动，可以把室内的热量交换到室外。
笔记4:
1.P控制可加大控制量;I消除静差;D减小调节时间;
2.在PID基础上结合其他控制算法,可形成自适应PID,模糊PID,神经网络PID等等算法.
整天学校在讲..就是学这个的..
兄台有要查阅教材的我这儿倒是有~
不过毕业之后干什么真是没谱啊..
鲁棒性做什么方向？H无穷曾经是很热门的，变结构也红火过一阵，好久没有接触这些东西了，现在的“研究方向”是什么比较流行？
搞控制不容易，教书是千军万马过独木桥，过桥之后还要常年为研究经费犯愁；到工业界搞研究也是常年要justify你的研究，并不容易；到生产第一线不需要justify什么东西，但工作琐碎，经常要为非控制的技术问题犯愁，比如工控网络的速度和连接和控制系统无穷无尽的bullet proofing。不过我还是喜欢搞实际的，做成做不成，至少能看到结果，也有人赞赏有人臭骂，不像发了几篇文章，除了自己在附录里引用自己，没有谁在乎你到底做了什么。