模糊单神经元PID在车间温度控制系统中的应用.pdf

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1、2013年11月机床与液压NOV．2013第41卷第21期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．41No．21DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．21．027模糊单神经元PID在车间温度控制系统中的应用陈磊，林明(江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003)摘要：针对智能车间温度控制系统具有大惯性、慢时变等特点，设计了一种模糊单神经元PID控制器。控制系统采用LPC1768作为主控芯片，结合MRF24J40对温度进行无线采集，采用模糊控制和单神经元网络相结合的方法，对PID的3个参数进行动态调整，实现对温度的准确控制。MATLAB仿

2、真结果表明：该控制算法优于传统PID控制和单神经元自适应PID控制，具有很强的自适应性和鲁棒性。关键词：温度控制；模糊单神经元PID控制器；MATLAB仿真中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)21—097—4ApplicationofFuzzySingle-neuronPIDinWorkshopTemperatureControlSystemCHENLei，LINMing(DepartmentofElectronicsandInformation，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjian

3、gJiangsu212003，China)Abstract：Inviewofthenonlinearity，hysteresisandtime—varyingoftheintelligentworkshoptemperaturecontrolsystem，afuzzysingle—neuronPIDcontrollerwasproposed．Inthecontrolsystem，LPC1768wasusedasthemainchip．CombiningwithMRF24J40，temperaturewirelessacquisitionwasmade．Amethodofcombin

4、ingfuzzycontrolandsingle—neuronnetworkwasusedtoadjustthethreeparametersofPIDdynamicallytorealizeaccuratecontrolontemperature．TheMATLABsimulationresultsshowthatthiscontrolalgo—rithmissuperiortoconventionalPIDcontrolandthesingleneuronadaptivePIDcontro1．Ithasstrongadaptabilityandrobustness．Keywor

5、ds：Temperaturecontrol；Fuzzysingle—neuronPIDcontroller；MATLABsimulation对于工艺要求高的产品，生产环境在很大程度上定性都得到改善，但是超调量仍然较大，调节时间也决定了产品质量。智能车间作为该类产品的主要生产相对过长。文献[4—5]将预测控制和单神经元PID基地，对其内部环境的控制显得十分重要，这其中以相结合，克服时滞对控制系统的影响，调节时间快，温度控制最为严格，例如卷烟厂车间要求温度23℃基本没有超调量，但是由于预测控制需要建立在被控左右、印刷厂车间以20℃为最佳。对象的精确数学模型上，并且需要对过程进行辨识，传

6、统上对温度的控制采用PID控制算法或者改进一旦系统特性参数发生变化，控制系统将不稳定，甚型PID控制算法，但是由于智能车间温度控制系统具至产生震荡。文献[6]提出一种基于BP网络的模有非线性、大惯性和慢时变等特点，建立其精确的数糊自适应控制算法，该算法结合了神经网络和模糊控学模型十分困难，因此采用传统控制算法难以获得理制各自的优势，使得系统控制性能更佳，但是由于想的控制效果。相对于传统控制算法，单神经元控制BP算法相对较复杂，应用到实际中较困难。具有非线性逼近能力、自学习能力和自适应能力，并为了加快系统调节时间和减小系统超调量，使系且结构简单。为了能够在线动态调整被控对象的PID统

7、不需要建立在被控对象的精确数学模型上，同时弥参数，单神经元网络与常规PID控制器相结合，产生补单神经元网络不具有推理能力和知识表达能力的缺了单神经元自适应PID控制器。针对该控制器，国内陷，作者将模糊控制和单神经元网络相结合，提出了外学者均做出了一定研究。文献[1—2]将单神经模糊单神经元PID控制算法。整个控制系统采用元PID控制算法运用到温度控制系统中，由于比例因LPC1768作为主控器，结合PIC18+MRF24J40实现子K不可调，因此系统的快速性和稳定性不能