智慧型PID控制

智慧型PID控制

人工智慧PID溫控器/調節儀採用真正的人工智慧算式,儀表啟動自整定功能,可以根據被控對象的特性,自動尋找最優參數以達到很好的控制效果,無需人工整定參數。控溫精度基本達±0.1℃,無超調、欠調,達國際先進水平。可與各類感測器、變送器配合使用,實現對溫度、壓力、液位、容量、力等物理量的測量顯示,並配合各種執行器對電加熱設備和電磁、電動閥進行PID調節和控制、報警控制、數據採集等功能,適應於工業爐,電爐,烘箱,試驗設備,製鞋機械,注塑機械,包裝機械,食品機械,印刷機械等行業。

背景

在實際的套用中,許多被控過程機理複雜,具有高度非線性、時變不確定性和純滯後性等特點,導致PID控制參數整定效果不理想。在噪聲、負載擾動等因素的影響下,過程參數甚至模型結構均會隨時間和工作環境的的變化而變化。這就要求在PID控制中,不僅PID參數的整定不依賴於系統數學模型,並且PID參數能夠線上調整,以滿足實時控制的要求。

人工智慧溫控器人工智慧溫控器

智慧型控制 (Intelligent Control)是一門新興的理論和技術,它是傳統控制發展的高級階段,旨在套用計算機模擬人類智慧型實現自動化。

原理及簡介

智慧型PID控制就是將智慧型控制(intelligent control)與傳統的PID控制相結合,是自適應的,它的設計思想是利用專家系統(Expert System)、模糊控制(fuzzy control)和神經網路(neural network)技術,將人工智慧以非線性控制方式引入到控制器中,使系統在任何運行狀態下均能得到比傳統PID控制更好的控制性能。具有不依賴系統精確數學模型和控制器參數線上自動調整等特點,對系統參數變化具有較好的適應性。 模糊PID控制是利用當前的控制偏差和偏差,結合被控過程動態特性的變化,以及針對具體過程的實際經驗,根據一定的控制要求或目標函式,通過模糊規則推理,對PID控制器的三個參數進行線上調整。智慧型PID控制主要有模糊PID控制器、專家PID控制器和基於神經網路的PID控制器等。 專家系統是一種能在某個特定領域內﹐以人類專家水平解決該領域中專門任務的計算器系統﹐其內部具有某個領域中大量專家水平的知識與經驗﹐能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來解決該領域的問題。專家PID控制採用規則PID控制形式,通過對系統誤差和系統輸出的識別,以了解被控對象過程動態特性的變化,線上調整PID三個參數,直到過程的回響曲線為某種最佳回響曲線。它是一種基於啟發式規則推理的自適應技術,其目的就是為了應付過程中出現的不確定性。 神經網路系統亦稱為人工神經網路﹐就是將人工神經元按某種方式聯結組成的網路﹐用於模擬人腦神經元活動的過程﹐實現對信息的加工﹑處理﹑存儲等。神經網路有前向網路(前饋網路)﹑反饋網路等網路結構形式。與模糊PID控制和專家PID控制不同,基於神經網路的PID控制不是用神經網路來整定PID的參數,而是用神經網路直接作為控制器,通過訓練神經網路的權係數間接地調整PID參數。

智慧型PID控制的優點

它吸收了智慧型控制與常規PID控制兩者的優點。首先,它具備自學習、自適應、自組織的能力,能夠自動識別被控過程參數,自動整定控制參數,能夠適應被控過程參數的變化;其次,它又有常規PID控制器結構簡單、魯棒性強、可靠性高、為現場設計人員所熟悉等特點。

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