参考答案如下： 题主的这个问题很有意思。 这种控制方式在玻璃纤维的抽丝工艺中得到广泛应用。而且可巧的是：我带的一位大四的学生，他的毕业设计也是这个课题。 说明一下，玻璃丝用于制造玻璃钢。 我们来看下图：  这是玻璃抽丝机。玻璃坩埚内的玻璃拽温度为1200摄氏度。玻璃液有液位控制，液位低时会自动加入玻璃球。玻璃坩埚的底部有白金孔板，上面有许多非常细小的孔，孔径大约在0.1毫米左右。熔融的玻璃液从小孔中流出，被水冷降温后由玻璃丝抽丝机抽丝。 这是玻璃抽丝机。玻璃坩埚内的玻璃拽温度为1200摄氏度。玻璃液有液位控制，液位低时会自动加入玻璃球。玻璃坩埚的底部有白金孔板，上面有许多非常细小的孔，孔径大约在0.1毫米左右。熔融的玻璃液从小孔中流出，被水冷降温后由玻璃丝抽丝机抽丝。 电压被直接加载到白金孔板上。电路简图如下：   流过白金孔板的交流电流必须恒压恒流，并且被控温装置按PID方式实施控制。 上图中晶闸管安装在变压器初级。 此电路使用纯粹的电子线路构成的，使用效果不错。 那么如何实现PID控制呢？且看看是否有人关心这个问题，再做解答。 参考答案如下： 看到 @Patrick Zhang 老师一直没更新，我来班门弄斧一下，如有不足请批评指正（2月27日更新完毕）。 这是我最近在仿真练习课上做的PQ控制，没有用PID控制，只用了PI。这是完整模型：  然后一块一块来看。这是主电路：  然后一块一块来看。这是主电路：  左侧是单相桥式逆变电路，右侧是交流网络。逆变电路采用SPWM控制，目标是控制传输的有功和无功。有功和无功的期望值以常数的形式给出。P初始值为2000W，在0.5s时刻跳变到3000W；Q初始值为-1000Var，在1s时刻跳变到1000Var。这些设定在左下角的控制模块中，见第七张图。这个电路怎么控制呢？我们可以把它简单理解为一个双机系统：  左侧是单相桥式逆变电路，右侧是交流网络。逆变电路采用SPWM控制，目标是控制传输的有功和无功。有功和无功的期望值以常数的形式给出。P初始值为2000W，在0.5s时刻跳变到3000W；Q初始值为-1000Var，在1s时刻跳变到1000Var。这些设定在左下角的控制模块中，见第七张图。这个电路怎么控制呢？我们可以把它简单理解为一个双机系统：  则  则   其中  好了，现在有了有功和无功的表达式，那么接下来怎么进行控制呢？ 从这两个表达式看，并不方便使用，我们接下来用点Trick，把这两个式子线性化。 在这个案例中，右侧是电网，所以认为其电压  是恒定的。我们令 同时，对于我们所选的有功和无功范围，运行时的  是很小的，接近0，因此 这个式子说明，  ，要控制无功Q的话，我们只要控制 就行。再来看有功的表达式，由于  （洛必达法则）所以  由于我们为了控制Q已经确定了  ，相当于确定了 ，所以 ，要控制有功P的话，我们只要控制 。下面就是一步一步地实现。 锁相环：  锁相环的目的在于，逆变电路的输出要和电网的频率保持同步。鉴相器通过dq变换实现，输入信号是在α-β坐标系下。将电网电压信号直接输入α，在输入β之前则需要  锁相环的目的在于，逆变电路的输出要和电网的频率保持同步。鉴相器通过dq变换实现，输入信号是在α-β坐标系下。将电网电压信号直接输入α，在输入β之前则需要  的相移。输入是正弦信号，则变换到d-q坐标后，d轴和q轴上的分量均为定值。PI控制器实现低通滤波功能。通过振荡器输出幅值为2π的锯齿波。根据电网侧的电压和电流信号计算基波的幅值和相位：  计算出P和Q的实际值：  计算出P和Q的实际值：  最后就是反馈控制：  最后就是反馈控制：  根据前面的推导，对P的控制就是控制  根据前面的推导，对P的控制就是控制  ，对Q的控制就是控制 ，最终都体现在调制信号中。控制效果如下图所示：   |
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