网站做配置文件的作用,网站权重如何查询,沈阳做网站的互联网公司,网站功能设计方案常用PID调节器/温控仪控制算法包括常规PID、模糊控制、神经网络、Fuzzy-PID、神经网络PID、模糊神经网络、遗传PID及广义预测等算法。常规PID控制易于建立线性温度控制系统被控对象模型#xff1b;模糊控制基于规则库#xff0c;并以绝对或增量形式给出控制决策#xff1b;神…常用PID调节器/温控仪控制算法包括常规PID、模糊控制、神经网络、Fuzzy-PID、神经网络PID、模糊神经网络、遗传PID及广义预测等算法。常规PID控制易于建立线性温度控制系统被控对象模型模糊控制基于规则库并以绝对或增量形式给出控制决策神经网络控制采用数理模型模拟生物神经细胞结构并用简单处理单元连接成复杂网络Puzzy-PID为线性控制且结合模糊与PID控制优点。1、引言温度控制系统是变参数、有时滞和随机干扰的动态系统为达到满意的控制效果具有许多控制方法。故对几种常见的控制方法及其优缺点进行了分析与比较。2、常见温度控制方法2.1 常规PID控制PID控制即比例、积分、微分控制其结构简单实用常用于工业生产领域。原理如图1。图1 常见PID控制系统的原理框图明显缺点是现场PID参数整定麻烦易受外界干扰对于滞后大的过程控制调节时间过长。其控制算法需要预先建立模型对系统动态特性的影响很难归并到模型中。在我国大多数PID调节器厂家生产的调节器均为常规PID控制算法。 2.2 模糊控制模糊控制(Fuzzy Control)是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机控制。原理如图2。图2 模糊控制系统原理框图2.3 神经网络控制神经网络控制采用数理模型的方法模拟生物神经细胞结构用简单处理单元连接形成各种复杂网络并采用误差反向传播算法(BP)。原理如图3图3 神经网络控制系统的原理框图2.4 Fuzzy-PID控制模糊控制不需知道被控对象的精确模型易于控制不确定对象和非线性对象。PID本质是线性控制。将模糊控制与PID结合多以Fuzzy-PID混合控制为例据给定值与测量值之偏差e选择智能控制器根据e的变化选择控制方法当|e|≤emin或|e|≥emax时采用PID控制当emin≤|e|≤emax时采用Fuzzy控制。其结构框图如图4。图4 Fuzzy-PID混合控制结构框图2.5 神经网络PID控制在PID控制的基础上加入神经网络控制器构成神经网络PID控制器如图5。神经网络控制器NNC是前馈控制器通过对PID控制器的输出进行学习在线调整自己目标是使反馈误差e(t) 或u(t)趋近于零使自己逐渐在控制中占据主导地位以减弱或最终消除反馈控制器的作用。图5 神经网络PID控制结构框图2.6 模糊神经网络控制将模糊逻辑与神经网络结合采用神经网络模糊逻辑推理网络模型和快速的自学习算法通过网络的离线训练和在线自学习使控制器具有自调整、自学习和自适应能力达到模糊智能控制。如图6。图6 模糊神经网络控制系统结构图图7 基于遗传算法的自适应PID控制结构图2.8 广义预测控制预测控制(Predictive Control)是基于模型的计算机控制算法。其预测模型有脉冲响应模型、阶跃响应模型、CAMRMA模型和CARIMA模型。基于CARIMA模型的广义预测控制(GPC)是一种新型计算机控制算法。3、常见温度控制方法的对比分析通过上述温度控制方法的原理分析表1给出各种温度控制特性与应用场合的情况。温控仪控制算法控制算法的控制特性温控仪应用场合单一控制常规PID拄制优点结构简单、实用性价比高。缺点鲁棒性不强适应性不快协调性不够好等易于建立的线性温度控制系统的被控对象模型模糊控制与传统的PID控制相比响应快超调量小鲁棒性强纯滞后参数时变或非线性的温度控制系统如干燥机、工业炉等的温度控制神经网络控制鲁棒性强响应速度快抗干扰能力强算法简单易于用硬件和软件实现多变量、多参数、非线性与时变系统如电阻炉的温度控制等复合控制Fuzzy-PID控制具有很强的适应性只要知道部分知识即可建立BP算法一些大滞后系统中自动寻优P、I、D参数如管式加热炉的温度控制模糊神经网络控制动态响应快能达到高精度的快速控制具有极强的鲁棒性和适应能力稳定性好需要不断修正控制参数的温度控制系统。如热电偶校验仪等控温装置遗传PID控制调试方便控制精度高抗干扰性强较高的稳定性能寻求全局最优且不需任何初始信息的P、I、D参数寻优温控系统中如陀螺温控系统自适应广义预测及控制鲁棒性强控制精度高医用温度控制如微波热疗中的 温度控制模糊、神经网络模糊控制鲁棒性强。动态响应与上升时间快超调小PID控制器的动态跟踪品质好和稳态精度高具有较太的滞后性非线性、时定性的温度控制系统如高分子聚合 物反应温度控制等模糊、神经网络和遗传控制实现温度随外界干扰条件的乏化,实时的调节网络和控制规律的功能具有良好的温度跟踪性能和抗干扰能力对升温速度和恒温过程的精度要求较高的控制系统如淬此炉温度控制等将线性与非线性控制相结合。使温度能满足用户的精度要求是温控系统的最终目的。在实际应用中根据具体的应用场合、不同的加热对象、不同的控制要求和控制精度选择不同的控制方式。
