引言
在工業控制中,許多控制過程機理復雜,滯后大,控制對象具有變結構、時變等特點。采用常規的PID控制算法,難以適應參數變化及干擾因素的影響,大都出現較大超調,PID參數較難確定,不僅給調試帶來麻煩,調節的效果也不理想。目前由國外引進的某些調節儀表中,推出了許多改進型如加入抗飽和積分功能,采用自整定來協助確定PID參數及自適應技術來改進控制效果。為了克服常規PID調節的不足,提高其性能,現在各大儀表公司及儀表生產廠,都在致力于新的控制算法開發和自整定技術的探究,下面以廈門宇光電子技術研究所開發研制的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則,并對給定值的變化加入了前饋調節。在誤差大時,運用模糊算法進行調節,以徹底消除PID飽和積分現象,如同熟練工人進行手動調節。當誤差趨小時,采用改進后的PID算法控制輸出。其控制參數采用被控對象特征描述方式。一組(MPT)參數即可同時確定PID參數和模糊控制參數。系統具有無超調和高控制精度等特點。針對不穩定的非線形復雜調節對象,表內設有自適應調節規則,可使系統進一步加快響應速度,改善控制品質。針對控制參數較難確定的現實,表內設有自整定專家系統,可使系統的控制參數確定簡單,準確度提高,因此,自整定系統的引入,不僅使復雜勞動簡化,節約了調試時間,而且提高了控制系統的調節品質。
PDI算法的改進
常規PID算法構成如下: