PID专家控制器在温控系统中的应用.pdf

《PID专家控制器在温控系统中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、兵工自动化测控技术O.I.Automation2004年第23卷第4期MeasurementandControlTechnique2004,Vol.23,No.4文章编号：1006-1576（2004）04-0050-02PID专家控制器在温控系统中的应用112魏红昀，邓忠华，魏晴昀（1.华中科技大学控制科学与工程系，湖北武汉430074；2.空军雷达学院机械工程系，湖北武汉430019）摘要：以单片机为核心的制袋机温度控制系统采用了基于专家智能与PID相结合的专家控制器，利用专家系统知识库输出修正PI

2、D参数以改变PID控制方式。据对象特性设计了99条控制规则，并将各种规则的调整方法及调整参数存于控制器。用改进积分法控制温度波动以达到最佳PID控制效果。关键词：专家系统；PID控制；智能控制；温度控制中图分类号：TP182文献标识码：AApplicationofPIDExpertControllerinTemperatureControlSystem112WEIHong-yun,DENGZhong-hua,WEIQing-yun(1.Dept.ofControlScience&Engineering,

3、HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan430074,China;2.Dept.ofMechanicsEngineering,AirForceRadarAcademy,Wuhan430019,China)Abstract:PIDexpertcontrollerbasedonexpertintelligentandPIDwasadoptedintemperaturecontrolsystemforbag-makingmachinecontrolledbyMS

4、C-196KCmicroprocessor.PIDparametersweremodifiedwithoutputofknowledgebaseforexpertsystemtochangePIDcontrolmode.Accordingtocharacteristicofcontrolledobject,99controlrulesweredesignedfortheobject,andtherulesweresavedinPIDcontroller.Constanttemperaturewascon

5、trolledbyPIDcontrollermethodbasedonexpertcontrolrulestoachieveoptimalPIDcontrolresult.Keywords:Expertcontrol;PIDcontrol;Intelligentcontrol;Temperaturecontrol1引言控制算法分3种：第一种，在升温起始阶段或温差很大时，采取全功率加热，使加热元件快速升温度控制系统具有非线性、强耦合、时变、时温。第二种，在温度变化剧烈时，采取关断输出，滞等特性，采用常规P

6、ID控制难以兼顾高精度与快[1]让温度在惯性作用下向下一阶段过渡。因为电热元速性的双重要求。而专家系统对此不仅可作出较件滞后严重，当温度上升过快时，会导致下一阶段好的预测，还可处理带有误差或不完善的数据。综控制失效或严重超调。第三种，在温度偏差和温度合PID控制和专家系统的优点，故提出专家式智能变化在一定范围内时，根据专家智能在线调整PID与PID相结合的复合控制方法，将专家经验和PID参数，达到快速精确控制。控制定量调节特性充分运用于控制过程中，较好地满功率输出满足了高精度控温中的高精度与快速性要求。

7、输出关断uY2制袋机PID专家控制器的设计+e被控对象PID控制器Yr-专家系统PIDPID基本参数2.1系统分析Kp,ki,kd参数修正针对制袋机电热特性，要求系统控温范围80～de/dt200℃，稳定后温度波动不超过0.5℃。由于制袋机烫刀以电阻丝加热，加热元件工作在低温区，滞后图1专家智能PID复合控制器的原理框图时间22s左右。为了保证加热元件快速升到设定温(1)专家控制度，为加热元件提供的功率富余很多。8%的输出功本专家控制器的推理结构采用数据驱动的正率就能保证烫刀稳定在100℃。烫刀暴露于空

8、气中，向推理策略。产生式规则采用IFe(n)AND△e(n)随着自身温度升高，其散热条件也不断变化。利用THENout(n)形式。专家系统的关键是专家知识的常规PID控制很难得到好的控制效果，为了实现快建立、确定。知识获取，有些来自工艺人员的长期速精确的温度控制，根据被控对象的特性建立专家总结，有些借助于控制领域的知识和分析。如：温系统PID控制方式，如图1。差很大时，满功率输出；温度稳定阶段，比例增益2.2控制算法要选小一些；为抑制波动，