智能信息反馈PID控制器设计与仿真

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PID控制从诞生以来一直是工业过程控制中应用最为广泛的算法。由于它的结构比较简单,易于实现,而且具有鲁棒性强的优点,所以过程控制人员对其青睐有加。随着工业过程越来越复杂,被控对象往往也呈现出参数时变或者具有很强的非线性,导致系统模型无法建立或者模型非常复杂。传统的PID控制对于这些复杂过程对象适用性越来越差,为了克服传统PID控制的缺陷,研究具有智能性的PID控制器具有重大意义。已有的智能PID算法主要是将传统PID控制与智能控制相结合,虽然能够完成对现有过程对象的控制,但是这些智能PID算法需要人为设定的参数比较多,结构也比较复杂。为了弥补现有的智能PID控制器上述的缺陷,利用系统自身反馈信息包括误差、误差变化以及误差变化的变化等设计智能PID控制规律,完全自动的调节控制器参数,并能够获得较好的控制效果。本文对传统的常规PID控制以及现有的智能PID控制作了简要介绍并仿真。同时,在仿真过程中,根据系统自身的反馈信息构造智能权函数和智能积分,并以此智能权函数与智能积分设计智能自适应PID控制器。这种智能PID控制器具有比较好的快速性与自适应性,能够在线调整参数。同时,将这种方法与改进的内模控制结合对纯滞后对象进行控制,可以克服纯滞后对象模型不匹配引起的误差以及抑制干扰。最后利用设计的智能PID控制器对多变量耦合系统控制,也能获得很好的控制效果。
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