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论文主要研究了基于继电反馈的辨识方法和基于鲁棒性能指标的PID控制器整定方法,同时将两种方法有机地结合起来,给出了适用于不同过程对象的PID控制器自整定方法.下面简要介绍论文的主要工作和贡献.1.提出了适用于自衡过程的几种改进型PI/PID控制器自整定方法.首先,给出了一种具有抗负载扰动能力的改进型继电反馈方法.在标准继电反馈实验中,一旦出现幅值较大的负载扰动,过程输出不会产生振荡.在改进型继电反馈实验中,无论出现多大幅值的负载扰动,过程输出依然能够产生振荡,因而可以克服标准继电反馈方法存在的缺陷.接着,根据一种最优PI控制器的整定方法,提出了一种基于改进型继电反馈的辨识方法,将二者相结合起来构成了一种自整定PI控制器.2. 提出了几种积分过程和不稳定过程的PID控制器自整定方法针对积分过程和不稳定过程给出了简单、实用的PID控制器自整定方法.PID自整定方法首先需要辨识出对象的低阶加纯滞后模型,然后根据模型基于鲁棒性能指标设计PID控制器.积分过程的模型是通过矩形脉冲响应和标准继电反馈实验辨识出来的,不稳定过程的模型是通过偏置继电反馈实验辨识出来的.3. 提出了基于鲁棒性能指标的大滞后过程PI控制器整定方法 针对较难控制的大滞后过程,提出了一种简单的PI控制器整定方法.首先引入偏置继电反馈辨识出一个一阶加纯滞后模型, 然后基于鲁棒性能指标设计PI控制器.PI控制器对于大滞后过程具有较好的控制效果.4. 结合十五863项目"复杂工业过程的先进控制技术与软件" 中"PID参数自整定的应用研究"子项的研究基础上,开发了具有自主知识产权的基于ADAM5510的PID参数自整定系统,将改进的PID参数自整定方法应用到PID控制器中,使PID控制器参数的整定更加快速、有效.目前,已经将成果进行了软件产品的申报,已获软件产品登记证书,证书号:沪DGY-2002-0262.5. 工业以太网是一种新兴的基于网络的控制系统,基于TCP/IP协议的工业以太网使得整个网络只有一种通讯协议,可以满足控制系统各个层次的要求,可以便捷地访问远程系统或与Internet连接,从而能够实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接.PID控制在工业过程控制中广泛应用,它的参数自整定技术在现场备受欢迎.将PID自整定技术和工业以太网技术相结合,建立了基于工业以太网的PID参数自整定系统,并且实现了论文中提出的几种积分过程PID控制器自整定方法.6. 将论文中提及的PID控制器自整定方法在实际工业过程中进行应用.在自行开发的生物发酵罐自动控制系统中,将PID自整定技术应用于转速自动控制中,并给出了实际运行结果.实际运行结果表明PID自整定技术可以快速地整定出PID参数,并且整定后的PID控制器具有良好的控制效果.因此,PID自整定技术在实际工业应用中具有重要意义.