基于遗传优化的模糊PID控制器在水加药中的应用-论文.pdf

《基于遗传优化的模糊PID控制器在水加药中的应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第22卷第17期电子设计工程2014年9月Vo1．22No．17ElectronicDesignEngineeringSep．2014基于遗传优匕的模糊PID控制器在水加药中的应用张莹，肖军，李天(辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：水处理加药过程存在时变性、时滞性及无法准确描述的非线性等特性。本文在模糊PID控制器的基础上，运用遗传算法对模糊控制器量化因子及模糊控制规则进行再度优化，以提高控制器的自适应能力和模糊控制精度，同时。改善加药过程控制中模糊规则及参数具有主观

2、性等弱点。并利用MATLAB进行了仿真分析，结果证明了该控制策略的有效性，并将其应用于水处理加药过程的控制中。关键词：遗传算法；模糊PID控制器；控制策略；加药过程中图分类号：TN081文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)17—009—04ApplicationfuzzyPIDcontrollerbasedongeneticoptimizationinwaterdosingZHANGYing，XIAOJun，LITian(SchoolofInformationandControl

3、Engineering,LiaoningShihuaUniversity,Fushun113001，China)Abstract：Thedosingprocessofwatertreatmentownscharacteristicsoftime-varying,time-delayandthenonlinearwhichisunabletoaccuratelydescribe，etc．Thispapermainlyintroducesgeneticalgorithmonthebasisofthea

4、daptivefuzzyPIDcontrollertoreoptimizethecontrollerSquantitative~ctomandfuzzycontrolrules,thentheadaptiveabilityofthecontrollerandthefuzzycontrolaccuracyarepromoted．Meanwhile，theweaknesses，suchasthesubjectivityofthefuzzyrulesandparameters,areimprovedin

5、dosingprocesscontro1．TheresultisprovedthattheproposedcontrolstrategyisefectiveintheMATLABsimulationanalysis，anditcanbeappliedtowatertreatmentdosingprocesscontro1．Keywords：geneticalgorithm；fuzzyPIDcontroller；controlstrategy；dosingprocess自然过程和人为污染使得天然水源

6、的水不同程度地含规工艺流程如图1所示。有悬浮物、胶体物和溶解物等各种杂质。这些杂质必须加以投加混凝剂，预加氯去除、消减、调整或灭活后才能适应居民的生活饮用或工业生产的需要。水处理过程是通过必要的处理方法控制、净化水质的主要环节，加药是水处理流程中必不可少的环节。国内外在研究和开发各种新型水处理配方的同时，更加注重水处理控制方法的研究及控制器的设计。迟新利等将模糊控制引入循环水加药联合处理控制系统[11。张俊等对混凝过程中影响混凝效果的相关参数建立了混凝剂投加模糊神经网络预测控制模型[21。陈菊等采

7、用无模型自适应控制技术(MFA)设计了前馈一反馈复合控制系统来克服混凝投药过程的大时滞、大惯性[31。陈琳等将模糊PID与BP网络相结合应用于加药控制系统，并验证了方案的可行性嗍。水处理加药过程是～个复杂的多变量、大时滞、时变系统，根据被控对象的特征，本文将基于遗传优化的自适应模糊PID控制器应用于水处理加药控制系统中。1水处理工艺流程及加药控制2自适应模糊PⅢ控制2．1PⅢ参数自整定不同的净化对象要求不同的处理方法，目前水处理常传统PID控制器因其计算容易、鲁棒性好等特点得到了收稿日期：2014

8、-05-08稿件编号：201405050广泛的应用[61。对于多变量、非线性、时滞性的被控对象，如何基金项目：国家自然科学基金(61203021)作者简介：张莹(1988一)，女，陕西成阳人，硕士研究生。研究方向：智能控制算法及应用。一9一《电子设计工程}2014年第17期达到最佳控制效果是PID控制的难点。当被控对象特性改变的论域定义为：e，ec={-6，--4，-2，0，2，4，6l。时，需要重新模型辨识，并采用智能技术对控制器参数进行假设e和ec均服从正态分布，且e,ec={