基于模糊免疫自適應(yīng)PID的智能控制算法的研究.pdf

1、產(chǎn)生于1915年的PID控制，在自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展過程中是歷史最悠久，生命力最強(qiáng)的基本控制方式。對(duì)PID的比例、積分和微分參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，可以使系統(tǒng)得到滿意的控制性能。到目前為止，PID控制仍然是最常用的控制方法。但隨著工業(yè)的不斷進(jìn)步，實(shí)際中的被控過程也變得越加復(fù)雜，當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過程往往具有非線性、時(shí)變性和不確定性，無法準(zhǔn)確建立其數(shù)學(xué)模型，常規(guī)PID已無法滿足控制要求。因此，研究新的控制算法成為當(dāng)前的趨勢(shì)。 模糊控制是一種智

2、能控制方法，以語言變量為基礎(chǔ)，通過操作人員的經(jīng)驗(yàn)來實(shí)施控制，適用于無法或很難建立數(shù)學(xué)模型的工業(yè)控制過程，具有很強(qiáng)的魯棒性。但單純的模糊控制動(dòng)作粗糙，自適應(yīng)能力有限，且易產(chǎn)生振蕩，故無法滿足一些控制系統(tǒng)的要求。 免疫反饋系統(tǒng)由人工免疫系統(tǒng)發(fā)展而來，結(jié)合了生物免疫系統(tǒng)的特點(diǎn)，使其具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力和模式識(shí)別能力，能夠根據(jù)給定進(jìn)行使系統(tǒng)快速反應(yīng)和快速穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的智能性。 本文首先分別介紹了常規(guī)PID、模糊控制和免疫反饋控制

3、三種控制方法。將上述三種方法結(jié)合，提出了模糊免疫自適應(yīng)PID控制算法，并設(shè)計(jì)了模糊免疫自適應(yīng)PID控制器。由于該控制器兼?zhèn)渖鲜鋈N控制方法的優(yōu)點(diǎn)，故能夠?qū)哂蟹蔷€性、時(shí)變性和不確定性的工業(yè)過程進(jìn)行快速準(zhǔn)確的控制，獲得良好的控制效果。 最后，以船舶鍋爐的水位控制為被控對(duì)象對(duì)所研究的算法進(jìn)行仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。根據(jù)分析可知，由于免疫反饋的引入，使得模糊免疫自適應(yīng)PID具有比模糊PID更好的動(dòng)靜態(tài)性能，以及更佳的抗干擾性和魯