智能控制在溫度調(diào)節(jié)儀中的應(yīng)用
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(2) 在AS和S’A’段, E處于中等大小,為了減小系統(tǒng)的超調(diào),同時(shí)保證系統(tǒng)的響應(yīng)速度,
應(yīng)取得小些,
的取值要適當(dāng)。在這種情況下,
的取值對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響較大,一般根據(jù)
的取值經(jīng)驗(yàn):
較大時(shí),
可取稍小;
較小時(shí),
可取稍大。實(shí)際中也可直接采用PD控制。(3) 在ST和TS’段,E較小,為使系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)態(tài)性能,提高系統(tǒng)的抗干擾性,避免系統(tǒng)振蕩,
與
均應(yīng)取得大些。同時(shí)為避免系統(tǒng)在設(shè)定值附近出現(xiàn)振蕩,
值的選擇很關(guān)鍵,可根據(jù)
來(lái)決定,即:當(dāng)
較大時(shí),
可取稍小,
較小時(shí),
可取稍大。3 仿真結(jié)果
圖中藍(lán)色曲線表示設(shè)定值,紅色曲線表示測(cè)量值,綠色曲線表示加熱比例。
3.1 智能PID控制
智能PID控制中,針對(duì)不同的偏差做出不同的控制策略。按照第二節(jié)中提出的研究思路和技術(shù)方法,對(duì)偏差量進(jìn)行趨勢(shì)判斷,通過(guò)判斷調(diào)整PID控制參數(shù)[5]。
(1) 偏差較大時(shí),可采取純比例或比例積分控制。一般的,曲線浮動(dòng)大說(shuō)明誤差大,此時(shí)比例度減小,P參數(shù)增大,曲線不能穩(wěn)定,超調(diào)量大。說(shuō)明要減小比例度。
(2) 偏差減小且要改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能時(shí),可采取比例積分控制;當(dāng)曲線振蕩頻率較快時(shí),則可進(jìn)一步加入微分作用。
(3) 最后,經(jīng)過(guò)不斷調(diào)節(jié),得到滿意的控制曲線,如圖3所示;此時(shí)P、I、D參數(shù)分別為:3、800、3溫度設(shè)定值:80度;
3.2 分段PID控制
分段PID控制原理和智能PID控制有相似的地方,兩者都是以偏差的趨勢(shì)變化為調(diào)節(jié)對(duì)象[6]。本設(shè)計(jì)中分段PID設(shè)定兩個(gè)偏差界限,在控制中,當(dāng)偏差在不同的范圍內(nèi)變化時(shí)采取不同的PID參數(shù)控制。偏差較大時(shí),采用純比例控制;而減小到一定范圍內(nèi)時(shí),采用P控制或PI控制;要得到最好的控制效果,可加上微分作用,采用PID控制,得出比較滿意的控制曲線。如圖4所示:此時(shí)P、I、D參數(shù)分別為:3、800、3溫度設(shè)定值:80度;K0=1;K1=1.2;K2=1.5
4 結(jié)束語(yǔ)
本文介紹一種溫度控制方法,該控制方法分別采用智能PID和分段PID控制算法,分析仿真曲線可以得到:溫度偏差在本文所設(shè)計(jì)的PID控制器作用下可以得以消除。雖然在某些動(dòng)態(tài)性能上還有所欠缺,但控制器總體良好的控制效果還是比較明顯的。
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評(píng)論