引言
在工業(yè)控制中,許多控制過程機理復(fù)雜,滯后大,控制對象具有變結(jié)構(gòu)、時變等特點。采用常規(guī)的PID控制算法,難以適應(yīng)參數(shù)變化及干擾因素的影響,大都出現(xiàn)較大超調(diào),PID參數(shù)較難確定,不僅給調(diào)試帶來麻煩,調(diào)節(jié)的效果也不理想。目前由國外引進的某些調(diào)節(jié)儀表中,推出了許多改進型如加入抗飽和積分功能,采用自整定來協(xié)助確定PID參數(shù)及自適應(yīng)技術(shù)來改進控制效果。為了克服常規(guī)PID調(diào)節(jié)的不足,提高其性能,現(xiàn)在各大儀表公司及儀表生產(chǎn)廠,都在致力于新的控制算法開發(fā)和自整定技術(shù)的探究,下面以廈門宇光電子技術(shù)研究所開發(fā)研制的AI系列儀表為例,簡述AI系列儀表中的人工智能控制算法和特點。
AI系列儀表中的人工智能控制算法
AI系列儀表中的人工智能控制算法,即對PID算法加以改進和保留,加入模糊控制算法規(guī)則,并對給定值的變化加入了前饋調(diào)節(jié)。在誤差大時,運用模糊算法進行調(diào)節(jié),以徹底消除PID飽和積分現(xiàn)象,如同熟練工人進行手動調(diào)節(jié)。當誤差趨小時,采用改進后的PID算法控制輸出。其控制參數(shù)采用被控對象特征描述方式。一組(MPT)參數(shù)即可同時確定PID參數(shù)和模糊控制參數(shù)。系統(tǒng)具有無超調(diào)和高控制精度等特點。針對不穩(wěn)定的非線形復(fù)雜調(diào)節(jié)對象,表內(nèi)設(shè)有自適應(yīng)調(diào)節(jié)規(guī)則,可使系統(tǒng)進一步加快響應(yīng)速度,改善控制品質(zhì)。針對控制參數(shù)較難確定的現(xiàn)實,表內(nèi)設(shè)有自整定專家系統(tǒng),可使系統(tǒng)的控制參數(shù)確定簡單,準確度提高,因此,自整定系統(tǒng)的引入,不僅使復(fù)雜勞動簡化,節(jié)約了調(diào)試時間,而且提高了控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
PDI算法的改進
常規(guī)PID算法構(gòu)成如下: