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PID技術(shù)在大容量恒溫振蕩器中的應(yīng)用
PID技術(shù)在大容量恒溫振蕩器中的應(yīng)用
大容量恒溫振蕩器是一種溫度可控的恒溫實(shí)驗(yàn)儀器,是生物、遺傳、環(huán)保、醫(yī)學(xué)等科研、教育和生產(chǎn)部門做精密培養(yǎng)*的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。而大容量恒溫振蕩器箱體內(nèi)部的溫度控制精度是衡量一個(gè)振蕩器是否優(yōu)良的重要性能指標(biāo)。在實(shí)際中,通常的溫度控制方式是PID控制,又稱PID調(diào)節(jié),即比例、積分和微分控制。PID控制以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。參數(shù)整定是PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。但PID參數(shù)復(fù)雜繁瑣的整定過(guò)程一直困擾著工程技術(shù)人員,研究PID參數(shù)自整定技術(shù)具有十分重要的工程實(shí)踐意義。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可逼近任意非線性函數(shù),并且能夠自適應(yīng)學(xué)習(xí),具有并行處理能力、較強(qiáng)的魯棒性和容錯(cuò)性,適用于對(duì)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)進(jìn)行控制。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的任意非線性表達(dá)能力,可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)性能的學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)具有*組合的PID控制。
通過(guò)PID參數(shù)整定的原理,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及算法,給出基于LPC2368溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)方法。后確定了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制響應(yīng)的溫度曲線并與傳統(tǒng)PID控制方法作了比較。
結(jié)果表明：運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法來(lái)控制恒溫振蕩器箱體內(nèi)部的溫度,具有過(guò)渡時(shí)間短、超調(diào)量小、幾乎沒(méi)有振蕩等優(yōu)點(diǎn),且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),達(dá)到了預(yù)期的控制精度。
如何維持大容量恒溫振蕩器箱體內(nèi)的溫度恒定是控制領(lǐng)域的難題之一,許多研究人員都在尋求有效、簡(jiǎn)便的控制方法?；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法自適應(yīng)性強(qiáng)、魯棒性好、控制精度高,其控制品質(zhì)比普通PID的控制品質(zhì)有了顯著的改善與提高。該方法在工業(yè)控制領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。
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