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仿人智能PID控制器及其应用

1引言在纯碱生产过程中,碳化是较为重要的一环。其任务主要是将CAⅡ穴碳氨Ⅱ雪在碳化塔内吸收CO2进行化学反应,生成结晶粗大的碳酸氢钠,符合要求的碱液送下一工序。以30圈碳化塔为例,制碱时,CAⅡ由塔第27圈进入,与塔底进入的下段气穴φ穴CO2雪≈90%雪和第6圈进入的中段气穴φ穴CO2雪≈40%雪逆流进行反应,经冷却生成带重碱晶粒的悬浮液。塔内的主要化学反应为放热反应。整个塔内反应点位于15圈到18圈之间熏采用18圈温度与CAⅡ温度之差作为主参数对出碱流量进行串级控制。长期实践发现温差控制在较小范围内产品产量高,质量较好。当温差大于规定值时,反应点上移,CO2反应不完全,应增大出碱量使反应点下移熏保证出碱温度在正常值上。但该系统容量大,又存在较大的纯滞后,在实际生产中发现CAⅡ温度变化5°C左右,传统PID控制建立时间约30min,控制效果不理想。2中温控制策略碳化塔中部温度调节中,过程对象的容量滞后较大,也存在较大的测量滞后。...  (本文共3页) 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

仿人智能控制算法研究

本论文对智能控制的一个分支——仿人智能控制的算法进行了研究。将仿人智能控制算法与经典的PID调节器以及模糊控制方法相结合,对一个三阶时滞系统进行了仿真控制研究。仿真结果表明,用这种思想设计的控制器改善了单一控制方法的控制性能。在仔细分析仿人智能控制算法和PID控制器的基础之上,将二者结合,相互取长补短,使其算法与单一的PID控制器比较起来,在快速性、稳定性上有较明显的改善。本文还根据仿人智能控制算法的特点及模糊控制的优势,将其与模糊控制算法相结合,显著地改善了系统的性能,并在此基础上加入动、静态校正的算法,进一步改善了系统的稳定性、快速性,获得令人满意的控制效果。最后,文章通过对仿真结果的分析说明了结合不同控制方式的必要性、合理性。  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

基于仿人智能控制理论的UPFC智能控制器结构设计研究

统一潮流控制器(UPFC)是柔性交流输电系统(FACTS)的重要组成部分。它具有能够同时控制线路上潮流及接入点母线电压的特点,是FACTS家族中最具有吸引力的元件之一。UPFC概念出现十余年来,一直得到了电力系统运行与控制领域专家的广泛关注,在结构设计、控制策略和设备制造等方面曾进行了较为深入的研究。在关于UPFC控制方式的研究中,常用控制策略(如PI控制、线性最优控制)将电力系统的量测信息(如母线电压和线路上的有功功率、无功功率等)直接作为控制系统的反馈,从而将电力系统的非线性和强耦合特性引入到UPFC控制系统。而智能预估控制方法虽然意识到了这一问题,却未能提出简洁的解决方案。本论文将智能控制领域的重要分支——仿人智能控制(HSIC)引入到UPFC的控制中。在对比仿人智能控制理论的分层递阶结构与电力系统自动化的分层次结构的基础上,指出二者具有极其相似之处,存在紧密的类似于理论与实践之间相互的促进关系,进而提出了基于HSIC的U...  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

单片机实现的仿人智能PID控制器

PID控制是一种应用非常广泛的控制技术。然而,在工业生产过程中往往具有非线性,时变不确定性,难以建立精确的数学模型,应用传统PID控制,不能达到理想控制效果。本文是在传统PID的基础上,加入仿人智能控制的方法,设计了智能PID控制器。仿人智能控制是依靠准确识别误差的各种特征而做出相应的决策,并通过多模态转换、开闭环相结合的模式进行控制。依靠灵活巧妙的识别、决策、再识别、再决策的控制方式,使得本来处于矛盾地位的控制品质(快速性、准确性、和稳定性)在这种控制算法下兼得。本文主要介绍基于仿人智能控制的PID控制器,先在Matlab仿真环境下,以控制锅炉汽包水位为例,简单分析证明了仿人智能PID控制算法较传统的PID算法的优越性。然后把实验室的水槽水位控制系统作为控制对象,将仿人智能PID算法简化成单片机应用程序,自行设计了智能PID控制器。此控制器具有较好的控制效果和兼容性,可支持标准的串口通讯协议,结构简单、价格低廉。  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳建筑大学
沈阳建筑大学

基于单片机的电梯的控制器的设计

电梯作为垂直运输工具,在建筑物中发挥至关重要的作用,承担着大量的人流和物流输送的任务。随着人们生活水平的提高,对电梯的性能,如可靠性,舒适性,低噪音,低能耗,操作方便等方面要求也越来越高。目前,其拖动技术已经发展到了调频调压调速,在单片机控制电梯的运行中,仿人智能控制技术通过合理的选择和设计,能够有效的提高电梯的控制水平,极大地改善了电梯运行的舒适感,使电梯的控制达到了比较理想的控制效果。本文主要研究内容有以下几个方面:1.研究了电梯控制系统的控制,电梯的总线式控制成为了可能。将电梯的控制功能分为若干模块,又用不同的控制器完成各部分特定的功能。2.分析了电梯运行的特性,设计了以AT89S52单片机为核心主控制器即电梯控制器。它是电梯控制系统的主要部分,负责整个电梯的运行控制。3.基于电梯运行的特点和人们对电梯舒适感的要求的不断提高,提出了仿人智能PID控制,使电梯运行更稳定。4.研究设计了控制电梯完成上行加速、上行减速、上行再平...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

基于强化学习的仿人智能控制器参数在线学习与优化

仿人智能控制基于特征辨识的多控制器、多控制模态结构,其控制的一个显著特点是比例(闭环)和保持(开环)模式的切换,突破了传统控制理论控制信息处理单映射的结构,妥善地解决了稳定性和准确性、快速性之间的矛盾,解决了复杂难控系统的控制可行性问题。但是,由于其多控制器和多控制模态结构,造成特征参数和控制参数众多,给控制器的设计又带来了困难。另外,系统本身因为周围环境的改变而改变或者不确定因素的存在使得控制参数不能在这个运行过程中一成不变,必须要对参数进行实时校正,才能直接用于实际系统。因为对于本论文的研究对象在使用仿人智能控制的同时引入在线参数学习与优化的方法,对于实现快速高品质的实时控制显得十分重要。参数的在线学习与优化在控制中起着重要的作用,其在线学习与离线学习参数的最大区别是在线学习参数可以适应动态环境,而离线学习参数则只适于静态或简单的环境。在线参数的方法包括:模拟退火算法(SA)、粒子群算法(PSO)、单纯形法和强化学习方法等等...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>