用xml實現(xiàn)plc程序的可視化

用XML實現(xiàn)PLC程序的可視化摘要：由于PLC程序越來越復雜，人們對形式化方法在PLC程序這個領域的應用越來越感興趣了。形式化方法可以有效地確認和驗證系統(tǒng)的性能。使用形式化方法的途徑之一是在PLC程序中應用形式設計方法。然而，在已存在的軟件中還必須經過優(yōu)化，改變，或者移植到新的系統(tǒng)等，通過這種方式的需要才可以啟動使用特定的PLC程序。因此，形式化的PLC程序正是目前研究的一個主題。該論文以形式化的PLC程序為基礎列出了逆向工程的方法。在這一過程中，轉化為獨立的處理結構和可視化結構的PLC程序被定義為非常重要的一個步驟。結果表明，XML和相應的技術怎樣可以應用在現(xiàn)有的形式化和可視化的PLC程序中。Ⅰ引言PLCs是一個專門應用于工業(yè)和安全保護等方面類型的計算機。PLC的目的是通過產生電氣控制信號響應與電氣信號有關的輸入信號，從而達到控制某一特定的程序，或者是某些特定的程序。由PCLs控制的程序的用途很廣泛，包括應用在制造業(yè)，化工過程控制，機械加工，交通，電力分布等其他許多領域。自動化應用可以從一個簡單的控制面板活動，如控制會議室里的燈光和遮光簾等，引申到復雜的自動化工業(yè)的制造生產流水線中。隨著PLC程序應用范圍的不斷擴大，人們對PLC程序的復雜度和準確度的要求也越來也高，應用在安全防護方面的要求尤其是如此。日益復雜的應用軟件不僅包括對程序時間調試的限定，還包括找到一個對現(xiàn)有軟件或plc都可以可重復使用的形式方法【1】。為了確保plc程序的高質量，要求在核查和證實各個程序步驟的同時，還要注意分析和模仿現(xiàn)在已在使用的系統(tǒng)【2】。逆向工程是形式化plc程序中一個非常重要的領域，并且在當今得到不斷的發(fā)展【3】。逆向工程是為了復制現(xiàn)有程序或提高現(xiàn)有水平而去了解程序的工作原理的一個過程，是用于評測工程的。重復使用的plc編碼是被確定的，把它當作一個用來與plc程序復雜化對抗的工具，然而逆向工程是用來應付即將到來的重大事項，如果現(xiàn)有的硬件被新的、不同的程序環(huán)境下的硬件所取代的情況下?，F(xiàn)有plc程序的可視化是逆向工程的一個重要的中間步驟。該論文提出使用XML使plc程序可視化這一方法。使用XML這一方法意義很大，尤其是對于正在使用plc程序工作的工程師來說，可以更好地了解和熟悉這一程序。論文的結構如下。首先，簡單介紹一下PLCs，并且參照IEC61131-3的標準，相似的程序技術也被提及。在第Ⅲ部分，提出了以使用形式化plc程序為基準而進行的逆向工程的方法。在這一過程中，把plc編碼轉化為獨立的處理結構是不可缺少的一個步驟。在第Ⅳ部分列出了可以完成這一轉換的技術XML,還有其他相關的技術，如XSL和XSLT。在第Ⅴ部分介紹了XML在可視化plc程序中的應用，同時舉例證明。論文在最后一個部分進行總結，并且對這一領域的后續(xù)研究工作提出見解。ⅡPLC和IEC61131 自70年代初期它開始出現(xiàn)以來，由于它能夠成功地滿足于取代由硬線控制設備的機器這一目標，plc受到越來越多人的關注。最后它自成為在應用領域、研究領域和發(fā)展領域的一個明確的領域，主要用于工程的控制。為了工業(yè)自動化生產，IEC61131第一個竭盡全力去使plc編程語言標準化。1993年，國際電工委員會【4】發(fā)表了用于編程管理會計師的61131國際標準。在國際電工委員會61131國際標準發(fā)表之前，plc編程程序語言是私有的，PLCs程序語言的使用通過買賣關系達成。為了加強不同產品的兼容性，寬度和互用性，以及不斷推動使用工具的發(fā)展和固有標記方法的形成，IEC61131標準不斷完善。這一標準的第三部分規(guī)定了適合的五種程序設計語言。IL是一種等級較低的原版編輯語言，它的結構和匯編程序很像。IL是在歐洲最先開始使用的，被認為是其他所有IEC61131-3的編程語言都可以轉化的plc編程語言。LD是來源于美國的圖形語言。LDs遵守借用于執(zhí)行虛構的電子電路控制邏輯的程序設計樣式。ST是一種強大的高等級編輯語言。ST借用了帕斯卡的規(guī)則，同時兼并艾達的一些特性。ST包括了當今所有編程語言的必不可少的要素。FBD是一種圖像語言，它在工業(yè)工序中很常見。這種編輯語言控制被信號和數(shù)據流通過功能模塊所模仿。FBD把原始的文本編程轉換成連續(xù)不斷的功能模塊，因此改善了模塊的性能和軟件的重復使用性。SFC是一種圖像語言。SFC的原理是根據可編程程序控制器的程序結構化來設定的。IEC61131-3的一個問題是，它沒有一個標準的形式在PLC編程工具上的工程信息。如今也只有賣方手上具體的編排格式。這也是形式化方法轉化為單一編程或運算法則制被限制的原因之一。然而，近來PLC使用者組織PLC委員會（見），依據IEC61131-3標準成立一個技術委員會，定義一個以工程形式為基礎的XML。這一新格式將會使形式化工具在所有有關plc工程信息方面的發(fā)展變得容易。Ⅲ逆向工程法所提出的逆向工程法（如圖1），是基于這樣的概念：XML能被用于轉換plc編碼的媒介。這一轉換提供了獲得獨立規(guī)范編碼賣主的優(yōu)勢。（即使在應用plc過程中，plc技術委員會成功規(guī)定了一個標準的編輯格式，依然還會有很多其他現(xiàn)存的程序沒有遵循這一標準。）（圖1，逆向工程法）依據這一編碼原則，階段轉化編碼正在逐步向正規(guī)模型轉化中。這一模型可用于分析、模仿、形式化核實和檢驗，最后還可以用于在同一或其它PLC中實施運算優(yōu)化。因為完整程序的逆向工程在大多數(shù)情況下，僅僅是半自動化的過程，所以中階段產物（編碼）的可視性是重要的一點。在進程的不同階段，可以從不同的方面看到編碼或者是形式模型，在這一方法下設計者能指導后面的工作。XML擁有這種強大的可視功能和轉換工具，對解決這個任務來說，是一個理想的工具。ⅣXML作為一種可視化的工具XML是一種既簡單又很靈活的元語言，例如，一種用來描述其它語言的語言。被W3C認定為是SGML的一種方言【5】，XML丟棄了兩個阻止網絡發(fā)展【6】的限制因素。一方面，過分依賴于單一的、不可更改的文件類型（HTML），大部分都是濫用了它的功能，因為并沒有專門的設定程序；SGML程序很復雜，它可以解讀許多其他程序，然而另一方面，它又不能轉換一些很難編程的程序。HTML分析的是怎么處理數(shù)據的，然而XML分析的是數(shù)據的本身。許多工業(yè)和科學學科——他們中的病史檔案紀錄和新聞出版業(yè)——已經開始應用XML通過轉換平臺和應用轉換資料信息。XML可以根據具體需要對不同資料信息進行調整，信息接受者可以廣泛使用這一功能。它是專門為支持使用不同形式數(shù)據的系統(tǒng)而設定的，譬如在CAD和時間調度的應用之間。就句法及語義文法方面而言，使用有著強大的語法分析器和固有強大作用的XML，會比使用以詞法分析器和驗證解析器來分析的常規(guī)方法更有利。分析程序代碼的常規(guī)方法需要一臺可以生成一組終結符（記號）的掃描儀（詞法分析器），而緊跟著這組終結符（記號）的應該是可以檢測編碼語法結構并生成一個目標網的剖析器。在這個目標網里，程序的內部結構由特定的對象以及對象之間的關系來表現(xiàn)。在這種方法所應用到的掃描儀和剖析器都是由文件導向的，這意味著對不同類型的文件進行分析，需要重寫掃描儀和剖析器的生成編碼。這個方法應用的一個例子能在【8】中看到。使用XML最有發(fā)展前景的是XML及其補充性轉換應用程序的標準化，為使用者提供極大的靈活性。以XML為基礎的方法有很多優(yōu)點，因此其語法格式是XML固定的組成元素，所以其結構的完整性可以獨立存在于單個的應用軟件程序中。因此，一個XML解讀器不用語法也可以把一個完整的XML文件轉換為抽象描述的DOM。DOM是一種有效的HTML和格式良好的XML文件的API。它規(guī)定了文件的邏輯結構，獲取路徑和文件操作。在DOM規(guī)格中，“文件”一詞的使用越來越廣化。XML被用作一種描述存儲于不同系統(tǒng)中里信息的不同的方式，這種方式傳統(tǒng)的被看成一種數(shù)據而非文件。但是，XML把數(shù)據轉換成文件，而DOM通常用來管理這個數(shù)據【5】。XSLT，XML的轉換語言不但可以把一個XML轉換成另一個XML或HTML,還可以轉換成許多其他用戶友容易掌握的文件格式。在XSLT面世之前，XML格式轉換為其他格式只可能通過在計算機語言程序中發(fā)展起來的特定應用程序來實現(xiàn)，例如，C++,VisualBasic或者Java。這種程序在XML文件的結構變化上缺乏統(tǒng)一性。借助所有轉換的特定應用都非常相似的這一概念，XSLT演化成高等級的說明性語言【9】。XSLT分兩步作用。第一步，通過結構上的轉換，把XML轉換成能反映所需輸出信息的結構。第二步把新的結構格式化為要求的文件格式，如，HTML或PDF格式（例圖3）。這種轉換的最大的優(yōu)點是它允許把簡單易懂的文件或數(shù)據的結構描述嵌入即將形成的結構良好但難理解的XML格式。當HTML格式被選擇成為所轉換產生的格式，就可以利用HTML強大的功能制作一個簡單易懂、吸引人的程序界面。每個XML文件都有自己的句法和詞匯。因此，除了要格式良好，XML文件還需要遵循一系列規(guī)則。根據W3C推薦，這一規(guī)則必須由文件類型定義（DTD）或XML模式來定義。在DTD或XML模式中界定的規(guī)則中陳述了XML文件的分層結構系數(shù)規(guī)定參數(shù)。DTD是用來規(guī)定文件語法的，而最近許多可供選擇的語言也已經被提及。W3CXML模式語言除包含DTDS基本的功能之外，還增加了一些特點；對XML實例句法而非特設符號的使用，模式和命名空間關系的明晰，以及元素類型、數(shù)據類型和派生類型的單一繼承形式之間的系統(tǒng)性區(qū)別。換句話說，與DTDS的功能相比，這些圖解提供了一種更豐富有力的描述信息的方式。詳見圖4展示的以上討論的XML技術和他們之間的聯(lián)系。Ⅴ一種可視化的PLC程序A概述在歐洲，由于IL語言是在plc編輯語言中使用最普遍的一種語言，而目前這個方法正是以IL語言為基準的。IL獨有的方言西門子STEP5和依據IEC61131-3標準設定的樣式都被考慮。以下三個步驟可實現(xiàn)生成可顯示同一plc程序的不同方面的XML文件（如圖5）把plc程序轉換成一個XML文件以XML規(guī)定的標準圖解驗證XML依據plc來源的指令系統(tǒng)鑒定得出轉換XML的結構元素這三個步驟在下面B到D部分會分別討論。E部分解釋了在先前的步驟中獲得不同的XMLs可視化的原因。在本節(jié)中通過一個例子來說明這一觀念。圖6是一個使用IL西門子S5來書寫的PLC編碼。PLC編碼是以一個表格的形式書寫的，每一排的元素或者是由地址組成限定，或由標志符號限制，或由操作指令限制，或由操作數(shù)或種類等限制的。Kommentar:AutorErstellt:15.07.2021Geaendertam:B1B:ONETZWERK1EMPFANGENSLAVE3VONMASTERNAME:EMPE'MAST0005:UM98.7ABFRAGEOBEMPFANGMOEGLICH00060007:SPB=MOOl00080009:ADB140EMPFANGSFACHISTDB140OOOA:LKF+20LAENGEDESDATENPAKETSoooc:TDLOOOOD:LKF+OZIELNUMMERO=MASTEROOOF:TDRO00100011:UNM98.7FANGENWIEDERERLAUBEN0012:SM98.70013MOOl:NOP000140015:BEBAUSTEINENDE（圖6）B把plc程序轉換為一個完整的XML把一個plc編程ASCII格式化，并且用不同的分欄表示地址、標志、操作指南、操作數(shù)和空格分隔的種類等，把他們編成表格結構，XSLT可以把他們轉變?yōu)橐粋€完整的XML文件。XML文件通過這一轉變中獲得一個分層結構的文件。圖7顯示的就是XML文件通過圖6PLC編碼轉變中獲得的文件。這一XML文件是分層結構的，根元素就是用ILCodeBlock代表的整個PLC編碼。每一排PLC編碼都包含一個對應的IL排元素，這進一步構成子元素。注意：選擇IL代碼代表XML結構是由PLC委員會決定。c?xmlversion="l.0"encoding="UTF-8"?><ILCodeBlockxmlns="IL"xmlns:xsi="/2021/XMLSchema-instanceI'xsi:schemaLocatian="http://ww.eit.unikl.de/litz/aconml/ILns.xdname="Code"><!--Kommentar:-->.__<!--Auto=.><!--Erstellt:15.07.2021Geaendertam:B1B:O--><!--NETZWERK1EMPFANGENSLAVE3VONMASTER--><ILROW><ILRowComent>NAME:EMPFMAST<Description>ABFRAGEOBEMPFANGMOECLICH</DeSCI-iptiOn)</ILROW><ILROW><Address>OOO7</Address><Instruction>SPB-c/Instruction><operand>MoOl</Operand></ILROW><ILRow><Address>0009</Address><Instruction>A</Instruction><Operand>DB140</0perand><DeSCTiptiOn>EMPFANGSFACHISTDB140</Description></ILRow></ILCodeBlock>（圖7）C用XML驗證XML模式XML獲得了先前過程的結果能使一個生效的語法生效，這個語法證實了XML文件除了被完整的遵守一系列的被定義在PLC程序語言環(huán)境下的綜合規(guī)則。D指令的鑒定在這一plc編程可視化的過程中，使用XML確保了XML文件可以用于僅僅是有效指令的可視化過程。XSLT可以把完整的、有效的XML轉化為另一個XML文件，這是由于鑒定指示命令擁有一個額外的屬性可以應用到指示標簽上。這一特性可以用來分辨所執(zhí)行的指令是否所需要的有效指令系統(tǒng)。這個轉變程序也可以添加指示標記的屬性，要求把它歸類到預先確定的種類中。轉變XML的這個鑒定指示，證明了XML的語義和plc編輯語言的操作類型是一致的。本章節(jié)的例子（圖8），新的XML包含了另外的特性，它可以根據操作類型的不同而把操作指南編排為不同的指令。STEP5操作指南劃分為11個不同的操作類型，例如：邏輯上的、跳躍的、負載的、傳送的、分配的等等。<?xmlversion="l.O"encOding="ISO-8859-1"?><ILCodeBlock><ILRow>(InstructioninstructionId='LogicalOperation")U</Instruction></ILROW>--.<ILRow><InstructioninstructionId="JumpOperation">SPB-</Instruction><InstructioninstructionId="specialOperation">BE</Instruction></ILROW></ILRow>（圖8）EXML的可視化在XSL的幫助下，上面所提到的那兩個XML文件都可以轉化為HTML或者其他可讀文件?？梢詫ｉT設計一個XSL來獲得HTML，它可以把邏輯性強或PLC程序其他功能的轉換為一個容易信賴的形式。而且，把DOM結構嵌入XML中（如圖9），也能夠使使用者通過plc編程程序用更容易的方法操作。（圖9）例子中的可視化過程就是在HTML中完成的。在XML以表格形式，其中IL排中的子元素就是這一表格的專欄，完成了句法的檢測后，才開始進行XML的可視化。在經過操作命令鑒定后，用XSL轉換XML，該操作和ID操作指令依照操作的類型獲得了XML，在HTML中可以看到一個表格，其中包括了兩個欄（操作指令和ID操作指令）。這里所提及的HTML結構對使XML可視化來說，并不是唯一的可能。但是它們卻是給使用者掌握plc代碼最容易且很實際的一個選擇。圖（10）展示了同圖4一樣的用XML轉換成HTML文件情況下的plc代碼，使用XSL轉換成HTML文件的結果展示在圖（7）中。這一可視化使人們更好理解plc程序。圖（11）是圖（6）中XML文件所展示的關于IDs指令的特殊視覺。（圖10）VI.結論和見解PLC程序的逆向工程需要發(fā)展一個形式方法。該論文介紹了一個解決該問題的方法。建議以IL編寫的某一plc程序為基礎，逐步轉換為形式化的表現(xiàn)形式。由于這一過程不能全自動化，因此需要可以靈活變動的中間可視化產物。使用XML被認為是一個可以靈活變動且符合標準的好方法，同時還可以用來作為描述PLC代碼的數(shù)據格式。在逆向工程過程中，與之相關的XSL轉換技術和DOM可以用作各種各樣定型可視化的工具。為了得到plc原始代碼的完全形式化類型，將會在用XML來描述plc程序的基礎上，找到更好的轉換技術。這將會以有限的自動化形式出現(xiàn)。在這一過程中，計劃要識別常見的IL結構和通過圖數(shù)據來使他們形式化。作為可以把XML應用到諸如UML的抽象系統(tǒng)這一開放行業(yè)的標準，它可以從XML元數(shù)據交換(XMI)中獲取需要的數(shù)據，并且可以把IL指令劃分為以上提到的11個種類。由于XML類似于UML的運行法則，我們可以從這一分類中提取所需的UML類型。（圖11）VII鳴謝我們對贊助我們項目編號為616這項工作的“StiftungRheinland-PfalzfirInnovation”表示衷心的感謝。VIII參考文獻 [1]L.Baresi,M.Mauri,A.Monti,andM.Pezze,“PLCTools:Design,FormalValidation,andCodeGenerationforProgrammableControllers”,in.IEEEConferenceonSystems,Man,andCybernefics(SMCZOOO),Nashville,USA,Oct.2021,[2]G.FreyandL.Litz,“FormalmethodsinPLCprogramming”,inIEEECon?onSystems,ManandCybernetics(SMC’ZOOO),Nashville,USA,Oct.[3]M.BaniYounisandG.Frey,“FormalizationofExistingPLCPrograms:ASurvey.“,inCESA2021,Lille(France),PaperNo.S2-R-00-0239,July2021.[4]InternationalElectrotechnicalCommission,IECInternationalStandard1131-3,ProgrammableControllers,Part3,ProgrammingLanguages,1993.[5]WorldWideWebConsortium:htfp;///[6]XMLHomePage:/[7]H.AlbrechtandD.Meyer,“XMLinderAutomatisierungstechnik-BabylondesInformationsaustausches?”,af-Aufomatisienrngstechnik50(2021)2,R.OldenbourgVerlag,Munchen,pp87-96.[8]R.Kliewer,ReverseEngineeringvonSteuerungssojiware.Ph.D.thesis,UniversityofKaiserslautern,Germany,[9]M.Kay,XSLT-Programmer’sReference.ISBN1861005067,WroxPressLtd2021PID控制系統(tǒng)的分析與設計問題，解決方法，和未來的方向隨著自身的三種功能可以處理系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應，PID控制提供一個普遍的和有效的解決現(xiàn)實世界的控制問題【1】—【4】。對PID最廣泛的應用是激勵和持久的研究和發(fā)展，為了得到最好的PID的參數(shù)【5】和尋找下一個關鍵技術或者方法來整定PID[6]。這個文章講述了涉及含有積分和微分的秩序問題的解決方法。PID設計目的，方法和未來的方向，都在這篇文章進行了討論。隨后，一種以電腦仿真為基礎的方法出現(xiàn)了，一起綜合起來為了說明一階系統(tǒng)，高階系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的設計的結果。最后，我們討論學院研究和工程應用之間的區(qū)別，這樣是為了激勵在PID控制的新的研究方向。PID控制器的標準結構平行結構和三項函數(shù)PID控制器的傳遞函數(shù)經常在理想的形式下表達：傳遞函數(shù)是U(s)是控制信號除以誤差信號E(s)，KP是比例增益，TI是積分時間常數(shù)，TD是微分時間常數(shù)，S是拉普拉斯變化的論證，這個控制信號也可以表示成以下三項這里的K1=KP/TIi是一個積分增益，和KD=KP*TDi是微分增益，這三個項的功能包括：比例項是通過一個增益分子，對誤差信號進行了一個全局的動作比例放大。積分項是通過低頻的補償，減少了靜態(tài)的誤差。微分項是通過高頻的補償，提高了暫態(tài)的響應。一個PID控制器可以被看作成為一個有一個極點在原點，和其他極點在無窮遠的相位超前補償器的極端形式。同樣的，PI和PD調節(jié)器同樣相對的被看成一個相位滯后和相位超前補償器的極端的形式。然而，這文章也講了微分項可以提高暫態(tài)響應，穩(wěn)態(tài)的誤差也會隨之出現(xiàn)。實踐者們發(fā)現(xiàn)當系統(tǒng)存在一定的延時性【4】，【7】的時候，微分項可以降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在整定KD中遇到的困難使許多實踐者們都不用微分項。這個事實現(xiàn)在達到了一個要求闡明的點，作為這篇文章需要討論的。最好的性能是KP，KI(orTI)，andKD(orTD)必須都加在一起整定，即使在閉環(huán)系統(tǒng)里，這三個參數(shù)有獨特的效果，穩(wěn)定系統(tǒng)的性能可以總結入下邊表1：表1：P,I,D各個參數(shù)在閉環(huán)系統(tǒng)中反應的影響，比如，當KI和KD固定，單獨增加KP可以減少上升時間，增加超調，增加少量的穩(wěn)定時間，減少穩(wěn)態(tài)誤差，降低穩(wěn)態(tài)的余差。上升時間超調量穩(wěn)定時間穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)性能增加KP減少增加少量上升減少下降增加KI少量減少增加增加大大減小下降增加KD少量減少減少減少較小的改變上升連續(xù)結構如果TI≥4*TD那么PID調節(jié)器就被認為是一個連續(xù)的形式【7】這里的GPD(S)和GPI(S)相對的是PID控制器的PD和PI因子并且積分項積分項的影響上面提及的公式（1）對于TI≠0，和TD=0，系統(tǒng)就能被看成是一個純比例項加上一個積分項，這樣就通過以下的因子增加了一個增益對于所有的W都同時增加了相位滯后，因為因此，增益度（GM）和相位裕(PM)降低，閉環(huán)系統(tǒng)變得更加振動和潛在的不穩(wěn)定。積分飽和和解決的方法如果執(zhí)行機構實現(xiàn)控制的行動已經使范圍限制飽和,以及飽和度在線性控制器的設計中被忽略，積分可能會飽和，這樣就會引起低頻震蕩和導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。飽和導致控制器的狀態(tài)和飽和控制的信號不一致，并且后面的修正是無用的直到執(zhí)行器減小飽和度之前。自動復位如果TI≥4*TD，那么（3）式子中的一系列形式存在，任何的飽和都可以通過自動的復位被含蓄的獲得。（3）式子的PI因子，就是這樣在圖1（8），（9）中展示的實現(xiàn)的。明確的飽和差不多所有的商業(yè)PID軟件包和硬件模塊，任何的飽和被明確的實施都是通過內部的負反饋，和減小U（s）來實現(xiàn)的，如下（8）~（10）圖一：、PID控制器的PI部分在連續(xù)系統(tǒng)中是自動復位的，PI部分是PID部分的因子的傳遞函數(shù)可以被配置去計算不需要分離飽和動作的執(zhí)行器的飽和。這里的Upd（s）是一個PD部分前得控制信號。當U(S)沒有飽和，反饋通路的增益是單位的，全部的傳遞函數(shù)從Upd（S）到U(S)是1+1/(αTIs),和式子（3）的最后一個因子一樣。U（s）理論上計算控制信號，是被執(zhí)行器限制的實際控制信號，γ是一個修正的因子.。γ是一個從0.1到1.0變化的值，通常PID結果是滿意的當γ的值能被合理的整定。在設計模擬中解釋截止另一個解決方案是降低飽和的可能性，通過減少對飽和控制信號,如在線性的最大限度地減少二次型最優(yōu)控制方案的跟蹤通過誤差和控制信號函數(shù)、然而,先前的最小化的控制信號由于最小可以阻擋性能控制的增幅。因此,在設計評估和優(yōu)化過程中,控制信號,但不應該被最小化而當命令時,致動器的輸入范圍自從仿真優(yōu)化植物分過程能自動占處可能發(fā)生。微分項微分項對穩(wěn)定和不穩(wěn)定的影響微分是可以使相位超前的，正好和積分的相位滯后相互抵消，這個作用對系統(tǒng)從擾動中加速恢復是有用的。微分對二階系統(tǒng)的作用比一階系統(tǒng)更加明顯。然而，微分項經常被亂使用，比如，微分項常常被認為在控制系統(tǒng)中作為提高系統(tǒng)性能和穩(wěn)定的作用。這個觀點不是正確的，為了證明這一點可以在一個純比例項中增加一個微分項去減少相角裕量，如下這個式子可以看出，對于所有的W，相角都是增加的，期間增益的增加也是通過下面因子并且全部的穩(wěn)定性可能會被增強或者減弱。為了證明增加微分項可以使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，看下面一個典型的一節(jié)延時系統(tǒng)K是過程增益，T是時間常數(shù)，L是截止時間和傳輸延時?？紤]這個是一個控制器通過比例控制增益為Kp，和加入一個微分項，結果是一個比例微分控制器。在開環(huán)前饋控制路徑中的傳遞函數(shù)的頻響為對于所有的W，增益都是滿足的以里的W是單調的。所以，如果Kp>1/K并且TD>T/KKP，對于所有的W不等式（14）說明了，0DB的增益的交叉頻率是無窮大的。此外，由于傳輸?shù)难訒r，相角為當w接近無窮大的時候所以，如果TD>T/KKP并且KP>1/K,通過尼奎斯特定理的標準，閉環(huán)系統(tǒng)的是不可靠得，這個分析證明了，有些PID規(guī)則，比如齊格勒—尼克爾斯規(guī)則，獲得階躍響應的方式，這里的Kp=(1.2(T/L))(1/K)并且T和L是成比例的，當T/L限制在一定的范圍以內的時候是有效的。比如，考慮式子（10）的K=10，T=1S,L=0.1s比一個PI調節(jié)器控制，PI調節(jié)器的Kp=0.644>1/K并且TI=1.03s都符合穩(wěn)定的條件，和時域的性能，就和圖2和3的（set1和紅色曲線一樣）。然而當不同的微分逐漸的從0增加TD提高增益的裕量和相位裕量，增益裕量到了極值當TD=0,3S時，這個值TD可以讓系統(tǒng)無震蕩的并且有最快的響應時間。然而，如果TD再增加0.1S，那么增益裕量就會變壞，并且會出現(xiàn)短暫的震蕩。實際上，閉環(huán)系統(tǒng)會失去平衡，如果TD增加到0.2并且T/KKP=0.55。所以，當系統(tǒng)有為延時的時候，微分的使用是要小心的。圖2：微分項的不穩(wěn)定的影響，測量頻域的通過增益裕量和相位裕量。增加一個微分項會增加相位裕量和相角裕量，即使微分的增益增加更多，對增益裕量的顛倒和對閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定都有影響。比如，如果微分增益增加了比例的增益的20%（TD=0.2），全部的開環(huán)增益變成最大的2.2DB對于所有的W，在W=30rad/s的時候，相位減少了-π當增益只剩下2.2db以上。所以通過尼奎斯特定理，這個閉環(huán)系統(tǒng)是不可靠的。這就很有趣的解釋了MATLAB沒去計算頻率響應，因為MATLAB知道有傳輸?shù)难訒r，通過因子e?jωL的狀態(tài)來確定的。這個不穩(wěn)定的現(xiàn)象對PID控制器的設計有困難。這個困難有助于解釋為什么80%的PID控制器，會省略去微分項。這樣PID控制器的功能是沒有全部發(fā)揮的，當適當是有微分項能增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和最大積分增益。微分響應的解決辦法區(qū)分增加高頻增益，為了證明這一系列的的曲線的頻率響應可以通過圖二看出。一個純微分器是不合適的，當擾動或者設置點的階躍變化的時候，微分的結果是一個無窮大的信號。為了制止這個以脈沖信號，大多數(shù)的PID軟件包或者硬件都加了一個濾波器對付微分。濾波器在噪聲打的環(huán)境是有效的。線性低通濾波器最常采用的過濾救濟是級聯(lián)用一階,了差異化的低通濾波器,一種技術常用于預處理對數(shù)據采集。因此,導數(shù)項成為這的β包括一個常數(shù)因子，大多數(shù)的PID硬件提供一個從1到33變化的范圍值，隨著大多值的都在8到16之間，一個巴特沃斯二階濾波在文獻【13】如果需要更多的高頻衰減是可以使用的。有時候低通濾波器是一個串聯(lián)進PDI內部控制器中的，這樣會與更多的延時。速度反饋因為一個低通濾波器不是完全能去除，但是相當于平均值，脈沖積分信號是由于突然變化的設定點和擾動造成的，修改單位負反饋PID的結構是有用的。為了制止突然變化的設定值，我們可以用一個變體標準負反饋來制止。這個變體用過程變量來代替誤差信號對于積分的動作。如下當y(t)是一個過程量，e(t)=r(t)-y(t)是一個誤差信號，并且r(t)i是一個設定值或者參考信號。式子（17）的最后一項是速度反饋，因此外部循環(huán)是不直接影響突然變化的的設定值的。然而，突然變化的擾動和噪聲在系統(tǒng)輸出能引起微分器產生理論上無窮大的控制信號。定點濾波器為了減少更多的敏感度對設定值的變化和避免超調，一個定點濾波器可能會適用。為了計算比例動作，設定信號需要通過因子加權,b<1。在文獻【8】和【14】這個修改的結果是一個無干擾控制信號和提高瞬態(tài)響應，如果b的值仔細的選擇。然而，修改的（18）式子是很難分析數(shù)量，適用標準穩(wěn)定技術和健壯分析。（17）式子被叫做B型PID控制器（18）式子就是我們知道的C型PID控制，和（1）—（3）式子被稱為A型PID。B型和C型引進了更多的結構，并且需要預選，或者選擇之間，合適的結構可以造成一個設計的挑戰(zhàn)。為了應對這個需求,PID硬件向量有已經開始發(fā)展稱為智能技術可以抑制超調。然而，理想，平行，連續(xù)可修改的PID控制器結構在經常在是軟件包上和硬件。Techmation’s人工智能結構經常應用在工業(yè)PID控制器中。因為，向量經常需要他們的控制器結構，對特殊結構的整定規(guī)則。讀者可以在【17】和【18】文獻中了解更多更詳細的智能的PID結構。前置濾波器為了是設定值隨著使用而改變，一個可變的用B型和C型結構去疊層設定值可以使用一個前置濾波器做到，這樣可以精確的阻尼振動。當一個階躍變化的時候，在設定點發(fā)生了變化，前置濾波器的繼續(xù)輸出可以幫助實現(xiàn)軟件開始和穩(wěn)定控制。然而，一個前置的濾波器是不能解決信號突然變化的的問題的，因為他沒有嵌入有閉環(huán)反饋。圖三圖三是說明不穩(wěn)定項的影響，證明在時域中通過閉環(huán)階躍響應，即使增加微分增益開始減少震蕩，這個趨勢很快會變化最后從震蕩到不穩(wěn)定。非線性中值濾波器另一個使微分動作變得平滑的方法就是使用中值濾波器，這個非線性和帶寬在圖像處理。這個濾波器比較幾個實時數(shù)據點和選擇他們的中值對與控制動作。因此,不尋常的結果—或無用的刺從一個步驟的命令,借以干擾噪聲,或被刪除掉完全。中值濾波器都是容易實現(xiàn),如圖所示圖4,因為幾乎所有現(xiàn)在實施PID控制器在一個數(shù)字處理器。該方法的另一個好處就是這個了不需要額外的參數(shù)設計的濾波器。中位作為一個預濾器過濾性能優(yōu)于中值濾波器中在反饋回路,因此,能處理突然無論在設定值的變化及干擾;平均執(zhí)行，然而,過分法門可以光滑周期過程。設計目標和方法設計目標和現(xiàn)有的方法PID設計和整定方法的的總結可以在文獻【4】【8】【20】和【21】中找到，關于使命和維修（比如先前和錯誤的容忍）也需要被考慮在最后的PID設計中，控制器的參數(shù)經常被調整可以使閉環(huán)系統(tǒng)有以下五個特點：1)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定的魯棒性,通常測量頻域2)瞬態(tài)響應,包括上升時間、超調,穩(wěn)定時間3)穩(wěn)態(tài)精度4)擾動衰減和較強的抵抗環(huán)境心理的不確定性,往往在穩(wěn)定的狀態(tài)5)較強的抵抗植物建模不確定性,通常在頻域上的測量。多數(shù)方法的目標一個目標或加權復合目標上列。用給定的目標,設計方法可以組合根據他們內在的下面列出的本質在文獻[7],[8]上可以看到啟發(fā)式方法。啟發(fā)式方法演變發(fā)展而來的實證調諧(如Z-N調諧規(guī)則),通常在設計目標之間的權衡。啟發(fā)式搜索現(xiàn)在涉及到專家系統(tǒng)、模糊邏輯,神經網絡、進化計算參考文獻【19】，【22】。頻率響應方法頻域約束的條件下,如通用、點,和敏感性,是用來合成PID控制器的離線的基礎上,文獻【2】，【3】為實時應用軟件,頻域測量方法,基于位置要求時-頻域如小波。分析法因為簡單的PID控制、參數(shù)就可以應用代數(shù)之間的關系進行了推導分析一種模型和有針對性的閉環(huán)傳遞函數(shù)以獲得間接的績效目標,如極點配置、IMC,或λ調諧。推導出一個合理的,閉環(huán)傳遞功能,這種方法需要,交通延誤近似所取代。圖4：圖中的偽代碼是對于三點中值濾波器的為了完整的說明其機制，中值濾波器能圖4上面的偽代碼是一個三點中值濾波來說明的辦理遷移機理的沖動的凸起。中值濾波器在圖像處理廣泛采用,但是還不能在控制系統(tǒng)-瞬變電磁法設計。這種非線性過濾器,完全濾除潤滑油與眾不同衍生價值所造成的誤差信號的突然改變,不像一個低通濾波器,過去的值的平均值。表2ABB的PID簡單整定模塊，說明了三個參數(shù)K,T,L對一階系統(tǒng)的的P,PI,PID的系數(shù)，得到的式,通過最小化時間比重誤差積分的指標,除了PD公式實證估計的使用。經常表達成百分比的形式,PB=(Umax?Umin)/KP，KP是比例，Umax是控制信號的最大值，Umin是控制信號的最小值，|Umax?Umin|是一個絕對值。數(shù)值最佳化方法數(shù)值最佳化方法可以被看作是一種特殊類型最優(yōu)控制。獲得PID參數(shù)的數(shù)值為優(yōu)化加權目標在時間域。另外,一個自學進化算法(EA)即可被用來尋找兩者的參數(shù)及其相互關聯(lián)的結構或在時間和頻域滿足多個設計目標,在這兩種文獻中[19]、[22]可以獲得詳細的信息。圖5：從對一階延時系統(tǒng)的簡單設計PID得到增益和相位臨界值為L/T。當需要快速的響應，沒有超調，和穩(wěn)態(tài)零誤差，這樣要使用時域的參數(shù)，多目標設計提供頻域的臨界在9-11DB和65-66°內。一些設計方法可以被計算機化處理，這樣設計就能自動的運行如果操作系統(tǒng)是可以識別的話。因此，這些設計就是自適應的整定。當PID設計從基本分析法到數(shù)值基礎優(yōu)化方法，這些技術都是被廣泛的使用Z-N法整定的具體文獻參考【2】【3】，最廣泛的自適應初始化方法是基于Z-N盡然公式和他們的擴展，就像表2表示那樣。這些公式是直接從控制器效率對應的參數(shù)得到的。在過去的半個世紀里,研究人員已經尋求下一個關鍵技術和模塊化實現(xiàn)PID調整[6]。以仿真軟件包普及,大量仿真設計,采用了電算化在發(fā)展壯大,使模擬必須進行的嗎自動生成,以便尋找最好的PID設置此申請的手[22]。通過使用一個可以計算機化的方法、多設計方法可以結合在一個單一的軟件或固件軟件包支持各種植物種類和PID結構。一個計算機仿真方法簡化PID是一個軟件包使用自動仿真去尋找全部的5個控制器的在時域和頻域的設計目標。初始尋找被執(zhí)行的離線批處理模型中。用人造革命技術發(fā)展控制器的參數(shù)和他們聯(lián)系的結構。因為他簡單可靠，標準PID結構是盡可能的被獲得，當允許他們的的參數(shù)隨著低通濾波器或者中值濾波器對于微分器和明確的抑制對于積分器。這樣的結果設計是被嵌入到簡化PID包中的。更特殊的整定可被更繼續(xù)的使用，更快的數(shù)值優(yōu)化需要使用，如果模型和數(shù)據的使用一開始就被設計的話。一階延時系統(tǒng)一個簡化PID包對一階延時系統(tǒng)的例子如圖2和3表示的那樣。為了接近穩(wěn)定性設計使用簡化PID，增益臨界和相位臨界如圖5根據L/T的變化來設計，沒有超調，和零誤差，通常在時域里使用，簡化PID的多重目標提供了頻域曲線在9-11DB和65-66°相位變化高階系統(tǒng)對于高階系統(tǒng)，我們獲得以20為基準的系統(tǒng)的多重設計。這結果設計和相關的增益和相位都在表格3里總結。預設定值PID網絡想象溫度常數(shù)反映過程y(t)=濃度的輸出（mol/l）u(t)=流體進去的速度（l/h）K=速度反映(l/mol-h)V=反應器的體積（l）d=濃度的進去（mol/l）這個設定值，均衡和穩(wěn)態(tài)操作軌跡系統(tǒng)被下面公式統(tǒng)治對于設定值是在0到1,ol/l變化，一個初始PID控制器能有效的放置輸出值y=0.49通過使用最大距離弄非線性軌跡到線性工程連接開始和結束點操作，通過實名節(jié)點2在圖6中。類似的，兩個或者更多的控制器能被加入節(jié)點或者設置點1和3，組成一個假線性的控制器網絡包含3個PID去執(zhí)行函數(shù)S1(y),S2(y),和S3(y),比如圖7所表示的那樣。圖6控制曲線是非線性化學進程對于設定點從0到1mol/l變化，作為給定值。一個PID控制器首先設定y=0.49，通過最大距離從非線性工程從起始點到終點，同樣,兩個以上的控制器可添加在節(jié)點形成1號和3號，組成一個偽線性控制器網絡包含三個PID，不需要線性化，這些PID控制器可以通過簡化PID獲得，或者其他的PID軟件，通過階躍響應的數(shù)據，獲得加入通過進化的算法。圖7：模糊控制成員就像成員函數(shù)S1(y),S2(y),和S3(y)對PID控制器對PID網絡做出一定的貢獻在節(jié)點1，2,3，相關的，由于非線性，這些函數(shù)經常不對稱。就通增益時序相似，線性插入滿足線性設定值的需求。PID控制器主要在節(jié)點2能獲得簡化PID或者其他PID軟件的設定點數(shù)據，沒有通過線性的實時操作點，這樣留下的PID就能獲取相似。為了簡單，我們獲得控制器的中心點x,x=1,2和3，通過使用階躍響應數(shù)據從開始點x。最后PID網絡被給定成這里的p表示微分操作。使用驗證設定值跟蹤性能。就這樣不是最初是用在設計過程中,r=0.53設定值組分/是用來檢測控制系統(tǒng)。他們的反應是顯示在圖8,那里有10%的擾動發(fā)生在[3,3.5]h,確認在穩(wěn)態(tài)負載擾動抑制。數(shù)字網絡性能9shows在多個操作水平不能原本設計中遇到。如果一個更復雜的PID網絡是可取的,一定數(shù)量的為節(jié)點,每個節(jié)點控制器參數(shù)和調度函數(shù)可以在全部范圍內一單一的設計優(yōu)化過程通過使用EA[22]。眾所周知,增益調度提供了優(yōu)勢持續(xù)適應的,在大多數(shù)情況下[8]。網絡的利用這些優(yōu)勢的設定進程增益調度。此外,通過無擾調度,網絡都是不一樣的不需要連續(xù)切換各種控制器的結構。圖8：為假線性PID網絡應用于非線性過程中，比如式子（23），為了驗證曲線的走向用設定點不是原始的設計進程，設定點r=0.53,ol/l是被用來測試控制系統(tǒng)。這個控制器網絡曲線這個設定點變化加速在沒有震蕩和拒絕一個10%的干擾，在3到3.5小時之間發(fā)生。圖9：性能的假線性關于網絡應用于PID過程，在多個操作水平，并非在設計過程中使用。這些設定值變化軌跡的網絡加速無振蕩?？梢钥闯?努力增加無比例控制設定值的變化軌跡,沿非線性補償為減少增益的操作水平是系統(tǒng)時提出來的。討論與總結PID是一種普遍的應用控制技術，推導出了它從簡單到標準的操作的成功。然而，由于有限的信息交換和存在問題的分析,關于PID控制在學術界和工業(yè)之間保持了誤解。例如,而增強紀錄片的導數(shù)信息增益導致改進的瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性是經常錯誤的方面進行論述。這些錯誤想法可能解釋為什么學術提出了一種PID整定規(guī)則在工業(yè)控制器有時可能工作得不好的爭論會存在。在實踐中,因此,在不同的結構和功能模式之間的切換用于優(yōu)化瞬態(tài)響應的獲得和滿足多個目標。在設定最佳派生訴訟的困難能用全部的理解和謹慎調整的D的術語來降低。中值濾波,廣泛采用預處理圖像處理,但還沒有被采用在控制器設計、是方便的工具,PI-D解決問題和I-PD結構僅用于處理。中值濾波去除一個低通濾波器的性能優(yōu)于穗狀的沖動派生訴訟所造成的或者干擾的突然改變設定值。嵌入式在反饋回路,也優(yōu)于中值濾波在處理一個預設擾動。在過去的半個世紀里,研究人員已經尋求下一個關鍵技術和模塊化實現(xiàn)PID調整。許多設計方法可以模擬軟件包,隨著計算機和廣泛應用,這一趨勢是電算化的仿真設計蓄勢待發(fā)。電算化使模擬的方法來進行自動控制,哪個便于尋找最好的PID控制系統(tǒng)的設置應用在手邊。仿真方法不需要人工最小化控制的振幅和幫助緩慢的瞬態(tài)響應的提高沒有收。在解決PID的問題,就需要使用標準PID結構在一個系統(tǒng)類型和操作的合理的范圍。在標準PID結構模塊化應該也有助于提高成本效率,PID控制的嗎和維護。這種方式,工作點的優(yōu)化設計方法如PIDeasy可以發(fā)展。通過系統(tǒng)辨識技術,包括整個PID的設計和調整的過程可以被自動化,以及模塊化的代碼塊能做任何事應用可供及時和實時的適應。感謝本文基于文獻[25]。KiamHeongAng和GregoryChong感謝英國格拉斯哥大學了為一個研究生研究獎學金和英國大學的一個國外研究學生獎。作者感謝Kumamoto大學和為了非線性反應過程模型和數(shù)據的日本三菱重工的化學下士的教授Prof.HiroshiKashiwagi。作者信息李云(Y.Li@elec.gla.ac.uk)是英國格拉斯哥大學的一個高級講師,自1991年以來在那里他教授和管理了在進化計算和控制工程的研究。1989年和1990年，他在英國國家工程實驗室和工業(yè)系統(tǒng)控制格拉斯哥工作。在2021年,他建立了IEEECACSD演化計算的工作組和在系統(tǒng)、控制、和驅動器進化計算(EvoNet)工作組的卓越的歐洲網絡。他曾是一個在日本Kumamoto大學的客座教授。目前，他是一個中國電子科學技術大學的客座教授。他的研究興趣在并行處理、設計自動化,并用進化學習和聰明的搜索技術的工程系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。他建議了12個博士學生和有140種出版物。他可以聯(lián)系格拉斯哥大學的電子和電氣工程學院,英國格拉斯哥大學8LT報道。于1996年和2021年，KiamHeongAng分別收到了一流的榮譽B.Eng.和一個在英國拉斯哥大學的電子和電氣工程博士學位。從2021-2021年的時候,他已經是新加坡的橫河工程亞洲私人高級過程控制集團的一名軟件工程師。自2021年以來,在相同的公司,他一直致力于流程工業(yè)標準化以及新技術的發(fā)展。他的研究學習興趣包括演化、多目標學習、計算智能,控制系統(tǒng),與工程優(yōu)化設計。在2021年在英國的格拉斯哥大學的電子與電氣工程，GregoryChong收到了一流的B.Eng.學位榮譽。他完成了自己在同一所大學的關于在演化、多目標建模和控制的非線性系統(tǒng)方面博士學位。參考文獻[1]J.G.ZieglerandN.B.Nichols,“Optimumsettingsforautomaticcon-trollers,”Trans.ASME,vol.64,no.8,pp.759–768,1942.[2]W.S.Levine,Ed.,TheControlHandbook.Piscataway,[3]L.Wang,T.J.D.Barnes,andW.R.Cluett,“Newfrequency-domaindesignmethodforPIDcontrollers,”Proc.Inst.Elec.Eng.,pt.D,vol.142,no.4,pp.265–271,1995.[4]J.QuevedoandT.Escobet,Eds.,“Digitalcontrol:Past,presentandfutureofPIDcontrol,”inProc.IFACWorkshop,Terrassa,[5]I.E.E.Digest,“GettingthebestoutofPIDinmachinecontrol,”inDigestIEEPG16Colloquium(96/287),London,[6]P.Marsh,“Turnon,tunein—WherecanthePIDcontrollergonext,”NewElectron.,vol.31,no.4,pp.31–32,2021.[7]Y.Li,W.Feng,K.C.Tan,X.K.Zhu,X.Guan,andK.H.Ang,“PIDeasyandautomatedgenerationofoptimalPIDcontrollers,”inProc.3rdAsia-PacificConf.ControlandMeasurement,Dunhuang,P.R.China,2021,pp.29–33.[8]K.J.?str?mandT.H?gglund,PIDControllers:Theory,Design,andTuning.ResearchTrianglePark,[9]F.G.Shinskey,FeedbackControllersfortheProcessIndustries.NewYork:McGraw-Hill,1994.[10]C.BohnandD.P.Atherton,“AnanalysispackagecomparingPIDanti-windupstrategies,”IEEEContr.Syst.Mag.,vol.15,no.2,pp.34–40,Apr.1995.[11]K.J.?str?mandT.H?gglund,“ThefutureofPIDcontrol,”Contr.Eng.Pract.,vol.9,no.11,pp.1163–1175,2021.[12]TechmationInc.,Techmation[Online],May2021.Available:[13]J.P.GerryandF.G.Shinskey,“PIDcontrollerspecification,”whitepaper[Online].May2021.Available:/PIDspec.htm[14]BESTune,PIDcontrollertuning[Online].May2021.Available:[15]HoneywellInternationalInc.[Online].May2021.Available:http://www.Acs.Honeywell.Com/Ichome/Rooms/DisplayPages/LayoutInitial[16]Y.Li,K.H.Ang,andG.Chong,“Patents,software,andhardwareforPIDcontrol,”IEEEContr.Syst.Mag.,vol.26,no.1,pp.42–54,2021.[17]J.P.Gerry,“AcomparisonofPIDcontrolalgorithms,”Contr.Eng.,vol.34,no.3,pp.102–105,Mar.1987.[18]A.KayaandT.J.Scheib,“TuningofPIDcontrolsofdifferentstructures,”Contr.Eng.,vol.35,no.7,pp.62–65,July1988.[19]W.FengandY.Li,“PerformanceindicesinevolutionaryCACSDautomationwithapplicationtobatchPIDgeneration,”inProc.10thIEEEInt.Symp.ComputerAidedControlSystem,Hawaii,Aug.2021,pp.486–491.[20]R.Gorez,“AsurveyofPIDauto-tuningmethods,”JournalA,vol.38,no.1,pp.3–10,2021.[21]A.O’Dwyer,HandbookofPIandPIDControllerTuningRules.London:Imperial[22]Y.Li,K.H.Ang,G.Chong,W.Feng,K.C.Tan,andH.Kashiwagi,“CAutoCSD—Evolutionarysearchandoptimisationenabledcomputer-automatedcontrolsystemdesign,”Int.J.Automat.Comput.,vol.1,no.1,pp.76–88,2021.[23]SpecificationDataFileofCommander355,ABB,SS/C355,Issue3,2021.[24]K.J.?str?mandT.H?gglund,“BenchmarksystemsforPIDcontrol,”inProc.IFACWorkshop,Terrassa,[25]K.H.Ang,G.Chong,andY.Li,“PIDcontrolsystemanalysis,design,andtechnology,”IEEETrans.Contr.Syst.Tech.,vol.13,no.4,pp.559–576,2021.

社會實踐報告系別：班級：學號：姓名：作為祖國未來的事業(yè)的繼承人，我們這些大學生應該及早樹立自己的歷史責任感，提高自己的社會適應能力。假期的社會實踐就是很好的鍛煉自己的機會。當下，掙錢早已不是打工的唯一目的，更多的人將其視為參加社會實踐、提高自身能力的機會。許多學校也積極鼓勵大學生多接觸社會、了解社會，一方面可以把學到的理論知識應用到實踐中去，提高各方面的能力；另一方面可以積累工作經驗對日后的就業(yè)大有裨益。進行社會實踐，最理想的就是找到與本專業(yè)對口單位進行實習，從而提高自己的實戰(zhàn)水平，同時可以將課本知識在實踐中得到運用，從而更好的指導自己今后的學習。但是作為一名尚未畢業(yè)的大學生，由于本身具備的專業(yè)知識還十分的有限，所以我選擇了打散工作為第一次社會實踐的方式。目的在于熟悉社會。就職業(yè)本身而言，并無高低貴賤之分，存在即為合理。通過短短幾天的打工經歷可以讓長期處于校園的我們對社會有一種更直觀的認識。實踐過程：自從走進了大學，就業(yè)問題就似乎總是圍繞在我們的身邊，成了說不完的話題。在現(xiàn)今社會，招聘會上的大字報都總寫著“有經驗者優(yōu)先”，可還在校園里面的我們這班學子社會經驗又會擁有多少呢？為了拓展自身的知識面，擴大與社會的接觸面，增加個人在社會競爭中的經驗，鍛煉和提高自己的能力，以便在以后畢業(yè)后能真正真正走入社會，能夠適應國內外的經濟形勢的變化，并且能夠在生活和工作中很好地處理各方面的問題，我開始了我這個假期的社會實踐-走進天源休閑餐廳。實踐，就是把我們在學校所學的理論知識，運用到客觀實際中去，使自己所學的理論知識有用武之地。只學不實踐，那么所學的就等于零。理論應該與實踐相結合。另一方面，實踐可為以后找工作打基礎。通過這段時間的實習，學到一些在學校里學不到的東西。因為環(huán)境的不同，接觸的人與事不同，從中所學的東西自然就不一樣了。要學會從實踐中學習，從學習中實踐。而且在中國的經濟飛速發(fā)展，又加入了世貿，國內外經濟日趨變化，每天都不斷有新的東西涌現(xiàn)，在擁有了越來越多的機會的同時，也有了更多的挑戰(zhàn)，前天才剛學到的知識可能在今天就已經被淘汰掉了，中國的經濟越和外面接軌，對于人才的要求就會越來越高，我們不只要學好學校里所學到的知識，還要不斷從生活中，實踐中學其他知識，不斷地從各方面武裝自已，才能在競爭中突出自已，表現(xiàn)自已。在餐廳里,別人一眼就能把我人出是一名正在讀書的學生,我問他們?yōu)槭裁?他們總說從我的臉上就能看出來,也許沒有經歷過社會的人都有我這種不知名遭遇吧!我并沒有因為我在他們面前沒有經驗而退后,我相信我也能做的像他們一樣好.我的工作是在那做傳菜生,每天9點鐘-下午2點再從下午的4點-晚上8:30分上班,雖然時間長了點但,熱情而年輕的我并沒有絲毫的感到過累,我覺得這是一種激勵,明白了人生,感悟了生活,接觸了社會,了解了未來.在餐廳里雖然我是以傳菜為主,但我不時還要做一些工作以外的事情，有時要做一些清潔的工作，在學校里也許有老師分配說今天做些什么，明天做些什么，但在這里，不一定有人會告訴你這些，你必須自覺地去做，而且要盡自已的努力做到最好，一件工作的效率就會得到別人不同的評價。在學校，只有學習的氛圍，畢竟學校是學習的場所，每一個學生都在為取得更高的成績而努力。而這里是工作的場所，每個人都會為了獲得更多的報酬而努力，無論是學習還是工作，都存在著競爭，在競爭中就要不斷學習別人先進的地方，也要不斷學習別人怎樣做人，以提高自已的能力！記得老師曾經說過大學是一個小社會，但我總覺得校園里總少不了那份純真，那份真誠，盡管是大學高校，學生還終歸保持著學生的身份。而走進企業(yè)，接觸各種各樣的客戶、同事、上司等等，關系復雜，但我得去面對我從未面對過的一切。記得在我校舉行的招聘會上所反映出來的其中一個問題是，學生的實際操作能力與在校理論學習有一定的差距。在這次實踐中，這一點我感受很深。在學校，理論的學習很多，而且是多方面的，幾乎是面面俱到；而在實際工作中，可能會遇到書本上沒學到的，又可能是書本上的知識一點都用不上的情況?；蛟S工作中運用到的只是很簡單的問題，只要套公式似的就能完成一項任務。有時候我會埋怨，實際操作這么簡單，但為什么書本上的知識讓人學得這么吃力呢？這是社會與學校脫軌了嗎？也許老師是正確的，雖然大學生生活不像踏入社會，但是總算是社會的一個部分，這是不可否認的事實。但是有時也要感謝老師孜孜不倦地教導，有些問題有了有課堂上地認真消化，有平時作業(yè)作補充，我比一部人具有更高的起點，有了更多的知識層面去應付各種工作上的問題，作為一名大學生，應該懂得與社會上各方面的人交往，處理社會上所發(fā)生的各方面的事情，這就意味著大學生要注意到社會實踐，社會實踐必不可少。畢竟，很快我就不再是一名大學生，而是社會中的一分子，要與社會交流，為社會做貢獻。只懂得紙上談兵是遠遠不及的，以后的人生旅途是漫長的，為了鍛煉自己成為一名合格的、對社會有用的人才.很多在學校讀書的人都說寧愿出去工作，不愿在校讀書；而已在社會的人都寧愿回校讀書。我們上學，學習先進的科學知識，為的都是將來走進社會，獻出自己的一份力量，我們應該在今天努力掌握專業(yè)知識，明天才能更好地為社會服務。實踐心得：雖然這次的實踐只有短短的幾天，而且從事的是比較簡單的服務工作，但是通過與各種各樣的人接觸，還是讓我學會了很多道理。首先是明白了守時的重要性。工作和上學是兩種完全不同的概念，上學是不遲到很多時候是因為懼怕老師的責怪，而當你走上了工作崗位，這里更多的是由于自己內心的一種責任。這種責任是我學會客服自己的惰性，準時走上自己的崗位。這對我以后的學習生活也是一種鞭策，時刻牢記自己的責任，并努力加強自己的時間觀念。其次讓我真實的體會到了合作的重要性。雖然我工作的只是小小的一家餐廳，但是從點單到制作到遞送到結帳這一環(huán)環(huán)的工作都是有分工的，只有這樣才能使整家店的工作效率都大大的提高。以前雖然在書上看見過很多的團隊合作的例子，但這一次是深刻的體會到了，正所謂“眾人拾柴火焰高”，“團結就是力量”。在以后的學習和工作中，一定會要牢記這一點，將自己融入到集體中，和大家一起攜手走向輝煌。再次，這次打工的經歷也讓我的心理更加趨于成熟。在餐廳里每天面對形形色色的客人，重復著單調的工作。讓從未涉世的我還是有那么一點點不適應的，但是堅持就是勝利。打工畢竟和在家是完全不同的概念，我們學會需要忍耐，需要學會承受，需要學會堅持。將自己這短短的一月的實踐同理論相聯(lián)系，我了解到當代大學生與以往的大學生相比較，求學經歷、生活條件、所處社會大環(huán)境都相對優(yōu)越，也沒有經過必要的挫折教育，因此，意志往往比較脆弱，克服困難的能力也較差，常常是對社會的要求較高，對自我的要求較低。大學生的責任意識日益成為社會關注的熱點問題，責任意識和誠信意識成為不少地方采用人才的兩個新標準。大學生參與社會實踐是促進大學生素質教育,加強和改進青年學生思想政治工作，引導學生健康成長和成才的重要舉措，是學生接觸社會、了解社會、服務社會，培養(yǎng)創(chuàng)新精神、實踐能力和動手操作能力的重要途徑。對于當代大學生來說，應當刻苦學習專業(yè)知識，不斷提高綜合素質和運用知識的技能。從大學生活的開始到走進社會的大圈子中，就只有短短的幾年時間，誰不想在將來的社會中能有一席之地呢？所以大家認為大學生必須投身校園內外的各類實踐活動，有助于鍛煉品質，提高能力?？梢娖鋵Υ髮W生綜合素質的提高有不可抵觸的重要性。不能否認有過打工經歷的同學，看起來要比其它同學更成熟、社會適應力更強，但對于學生，社會適應力只是一方面的衡量指標，大學期間主要的任務是學業(yè)結構的搭建，即知識結構、專業(yè)結構的搭建，為了打工影響甚至放棄了專業(yè)知識的學習，結果是得不償失的。實踐出真知，社會實踐活動是大學生活的重要組成部份，培養(yǎng)當代大學生的歷史使命感、社會責任感和積極向上的精神風貌，充分發(fā)揮實踐育人的作用，提高大學生的綜合素質，也是檢驗所學理論知識的標準，社會實踐不但為大學生提供了一個發(fā)揮自我才能，展現(xiàn)自我風采的舞臺，也是培養(yǎng)和鍛煉同學們綜合能力的一個階梯，更是一個大學生進入社會，走上工作崗位前的演練場地。社會實踐活動，從而確定比較正確的人生前進方向。河南理工大學計算機科學與技術學院實習報告20—20學年第學期實習名稱生產實習實習地點實習日期學生姓名學號專業(yè)班級指導教師20**年**月**日一、實習基本情