关 键 词 5 I' ~$ B+ d9 d: y' w, K) e! ?% o( R# ? 智能PID,双模糊PID控制,自适应神经元,模糊神经,温控系统 3 W# P/ R, S. f * Z' a! @7 s8 @. }3 J/ D2 ^ & w6 _0 L% C7 m$ x6 ?$ i! Y" X9 O
摘要:
对温控系统的自适应性进行研究,针对冷库制冷系统的数学模型未知或难于获取、非线性、大惯性、不确定时滞以及时变参数不确定的特点,设计了自适应智能PID温控系统。本文设计的温控系统能够充分发挥模糊控制和神经网络的优点,通过对PID参数进行在线整定,达到良好的自适应效果。
; a/ _6 R* d3 ^( C; S. f' l& j 在不建立被控对象数学模型的情况下,模糊预估器通过对过程未来输出的预估作用,补偿被控过程的惯性和滞后对控制系统性能的影响。模糊控制器对被控对象的时滞、非线性、时变性具有一定的适应能力,同时对噪声也有较强的抑制能力,鲁棒性较好。模糊控制器本身消除系统误差的性能较差,并且规则的选取困难,而在本温控系统中经验知识是难以描述的。自适应神经元能从数据样本中自动改变模糊变量因子,从而修正模糊规则,而不必利用领域知识。自适应神经模糊推理系统(ANFIS)能直接对误差、误差变化率以及控制器输出进行学习产生较优的模糊规则。
本文对自适应双模糊PID控制模型、自适应神经元双模糊控制模型和自适应神经模糊推理系统PID控制模型进行了建模和仿真。仿真结果表明,合理的基于神经和模糊的自适应智能PID控制器,既能发挥模糊控制鲁棒性能、动态响应好,上升时间快,超调小的特点,又具有神经网络所具有的自学习、自适应、容错性和并行性相结合的一种方法;同时有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度,取得了较好效果,具有良好的工程应用前景。
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