基于神经网络的恒压供水智能PID控制研究

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1、桂林工学院硕士学位论文基于神经网络的恒压供水智能PID控制研究姓名：张群英申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：牛秦洲20080401桂林工学院硕士学位论文摘要可编程序控制器由于其可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等技术优势，已经成为目前自动化领域的主流控制系统。随着越来越多的PLC产品技术的发展，PLC控制系统越来越开放，使得将先进的智能控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能，如此亦能更好的提高PLC的在过程控制中的性能。PID控制作为一种经典的控制方法，由于其具有结构简单、鲁棒性强的优点，因而被广泛应用于过程控

2、制中，然而，常规的PID控制对于时变对象和非线性系统往往不能得到较好的控制效果。PID参数对过程控制品质有显著影响。PID控制器的设计关键在于控制参数的整定上，它们的取值优劣对系统性能影响非常显著，准确有效地选定PID的最佳整定参数是PID控制器是否有效的关键。随着计算机技术的飞跃发展和人工智能技术渗透到自动控制领域，近年来出现了许多智能PID控制器参数整定方法。论文在较为简要地分析PID控制器的基本原理及其参数自整定方法的基础上，深入研究了基于神经网络、BP神经网络的PID参数整定方法，形成一种基于BP神经网络学习算法的PID

3、控制器。MATLAB作为在系统仿真、自动控制等领域的研究首选的计算机工具，其中专门编制了大量有关BP网络的工具函数，为BP神经网络的应用研究提供了强有力的仿真工具，从仿真结果可以看出，BP神经网络自整定的PID控制器能够根据被控对象的变化，对彤、历，局三个参数进行调节，具有很好的控制效果。论文最后分析了基于PLC的变频恒压供水的原理及系统的组成结构，提出控制方案，进行控制系统的硬件设计和软件设计，采用变频器和PLC实现恒压供水和数据传输，利用Pc进行PID参数优化与智能整定，将基于神经网络优化后的PTD参数利用OPC协议送到PL

4、C的PID控制器，实现恒压供水控制，结果显示，该控制器具有很好的控制效果。关键词：神经网络；恒压供水；PID控制；参数整定桂林工学院硕士学位论文ABSTRACTProgrammableLogicController(PLC)hasbecomethemaincontrollerinthecontrolsystemoftheautomationfield，becauseofit’Shighreliability,anti-jammingability,plentifyfunctionsandSOon．Withthedevelopme

5、ntofthePLCtechnology,PLChasbecomeopensystemmoreandmore，whichhasmadeitpossibletoentrenchadvancedintelligentcontrolalgoritintoPLCandimprovetheperformanceintheprocesscontrolsystem．Asaclassiccontrolmethod，PIDcontrolhasthecharactersofsimplestructureandgoodrobustness，SOiti

6、swidelyusedinprocesscontrolsystems．ButconventionalPIDcontrollerchn’tgetgoodperformanceforthetime-varyingobjectsandnon-linearsystem．PIDparameterhasgreateffectontheperformanceofprocesscontrolsystems．ThekeyofPIDcontrollerdesignisthemethodofthecontrolparametertuning．Thep

7、arameterwillhasgreateffectonthesystemperformance．TheexacteffectiveparameteristhekeyofPIDcontroller．Withthefastdevelopmentofcompmertechnology,artificialintelligentinfiltrationonautomationcontrolsystem，alotofintelligentPIDcontrollershaveappearedinrecentyears．Thepaperfi

8、rstlyanalyzesthebasicprincipleofPIDcontrollerandthemethodoftheparameterstuning，andthenanalyzestheparameterstuningmethodbasedonNeura