基于核函數(shù)的非線性預(yù)測PID控制方法及其PLC實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、微生物發(fā)酵過程是現(xiàn)代化的生物工程和生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。隨著發(fā)酵技術(shù)的進(jìn)步及其工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，發(fā)酵過程控制技術(shù)的進(jìn)步對于提高產(chǎn)物的產(chǎn)量與品質(zhì)具有重要作用。PID控制器簡便易行、對模型誤差具有一定魯棒性，是應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)控制器，但存在不易克服被控系統(tǒng)的非線性和時(shí)滯特性等問題，因此難以控制復(fù)雜過程。發(fā)酵過程涉及到生命體的成長與繁殖并且機(jī)理復(fù)雜，具有高度的非線性、時(shí)變性和大滯后等特征，傳統(tǒng)PID控制器已不能滿足發(fā)酵過程控制的實(shí)

2、際需要。而基于核函數(shù)的非線性預(yù)測PID方法能夠有效的處理大滯后控制問題，且在被控系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)具有較強(qiáng)的魯棒性與可靠性，可以滿足發(fā)酵過程的特征需要。因此研究基于核函數(shù)的非線性預(yù)測PID控制方法，并解決在PLC上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用所遇到的關(guān)鍵技術(shù)問題，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文考慮發(fā)酵過程控制的非線性、時(shí)變性和大滯后等特征，由預(yù)測PID方法的研究入手，采用基于核函數(shù)的SVM誤差預(yù)測方法，構(gòu)建改進(jìn)的非線性預(yù)測PID遞推控制器

3、;對遞推最小二乘SVM、基于該技術(shù)的預(yù)測PID控制器的整數(shù)算法進(jìn)行研究，分析了截?cái)嗾`差對預(yù)測PID控制器魯棒性的影響;研究了所提出的核預(yù)測PID整數(shù)算法的PLC實(shí)現(xiàn)技術(shù)，通過轉(zhuǎn)化其算法流程，在資源有限的低端PLC上高效地實(shí)現(xiàn)所提出的非線性預(yù)測PID算法，為基于PLC的發(fā)酵過程控制系統(tǒng)提供技術(shù)基礎(chǔ);通過仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際發(fā)酵過程控制加以改進(jìn)和優(yōu)化，并驗(yàn)證本文所提出方法的有效性。實(shí)驗(yàn)研究表明，基于核函數(shù)的非線性預(yù)測PID方法能夠有效處理發(fā)酵過程