溫控系統(tǒng)的智能PID控制算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、電加熱爐是工業(yè)過程中、實驗室里應用非常廣泛的加熱設備,對它的溫度進行控制是典型的過程控制。電加熱爐具有非線性、時變性、滯后性、不對稱性,常規(guī)PID控制只有在參數(shù)整定準確的且系統(tǒng)不發(fā)生劇烈變化的情況下,才能夠達到較高的控制精度。然而這兩點對一般的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)來說都難以滿足,所以本文提出了基于綜合策略的智能PID控制算法用于實現(xiàn)對電加熱爐的精確控溫。 首先采用基于開環(huán)控制的遞推最小二乘法或者基于閉環(huán)響應性能指標的估計法對電加

2、熱爐溫控系統(tǒng)的一階慣性加滯后模型參數(shù)進行估計,然后由此粗略模型按照基于時域的PID參數(shù)整定規(guī)則求得控制器設計參數(shù)的初始值。接著,運用仿人智能控制、單神經元控制等先進控制理論在線實時改變PID控制策略,以適應過程的需要,克服系統(tǒng)時變性帶來的影響,保證系統(tǒng)在不同溫度區(qū)域有相同的控制效果,仿人智能PID控制模仿人的經驗,根據輸出模態(tài)進行調整PID參數(shù);神經元PID控制通過在線學習調整連接權系數(shù)達到修正PID參數(shù)的目的。另外算法還采用了預測PI

3、D控制克服了常規(guī)PID只能根據當前誤差量進行控制的缺點,通過在控制器上增加一個預報項,消除純時滯對系統(tǒng)的影響。 上述基于綜合策略的電加熱爐溫度控制方法,既發(fā)揮了智能控制的魯棒性好、動態(tài)響應快速、超調量小的特點,又具有PID控制器的動態(tài)跟蹤品質和穩(wěn)態(tài)精度,還實現(xiàn)了PID參數(shù)自整定和自調整的功能。算法經過精簡優(yōu)化后用于PLC溫度控制儀表中,實時試驗表明該算法具有良好的控溫效果,超調小于設定值的3%,穩(wěn)態(tài)精度小于2℃。相信控制算法經過

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