主流控制方法叙述

明年就要畢業了， 回想大學和研究所學生階段，做過的項目也不少，當然用過的控制方法也較多。現在談談自己的一些感受，全當給自己總結。

當然，對于工業上控制，目前PID仍然占據了主力地位。究其原因，因為PID發展已經相當成熟，理論體系較為完備，應用較廣，時間較為久遠；一般應用PID控制時，都是根據經驗調參，當然也有很多的調參方法，如Z-N法，利用廣義最小方差等。一般得到一個具體參數表達式，或多或少會用到模型。說到模型，理論推導的模型一般都不準确；為了直接擷取較為準确的模型，往往通過辨識方法（頻域辨識、時域辨識）、飛升曲線法等擷取。而對于PID控制另外一個較大的問題是抗擾能力不強，或者說自适應能力不強。針對這個問題，近代出現了較多的魯棒自适應控制器，如：模糊控制、滑模控制，H無窮控制器，自抗擾控制器、基于特征模型的自适應控制器等。

對于滑模控制器，其就是以其強魯棒性（強抗擾能力）而著稱。進幾十年來，其發展也相當迅速，廣泛應用于各領域。目前集中解決的問題：針對滑模控制的抖振問題，國内外主要通過改進滑模趨近律達到減弱抖振的目的。

特征模型是吳宏鑫院士提出的，針對高階系統，用一個二階特征模型替代，将高階資訊壓縮到幾個特征參數裡面，使模型不會丢失資訊。特征模型結構形式較為簡單，目前在航空航天、電機等領域應用較為廣泛。

自抗擾控制是由韓京清先生提出的，是一種自适應抗擾控制器。它的核心思想是利用一個擴張狀态估計将模型誤差資訊和擾動資訊估計出來，并對系統 進行補償，達到抗擾的目的。自抗擾控制是由PID發展而來，是以目前應用較為廣泛。其發展曆程較短，其有關理論體系有待完善，目前主要以大量應用為主。

在實際工控中，往往不會直接上一種新的控制方法，因為怕有意外。往往的做法是組合控制，将新的控制方法和舊的較成熟的組合，先用成熟方法控制，待系統穩定後，切換至新方法（平穩切換），觀察實際效果，如果有問題，切換回舊方法，避免損失。