基于人工智能的PID算法的研究.pdf

1、現(xiàn)代控制系統(tǒng)，規(guī)模越來越大，系統(tǒng)越來越復(fù)雜，用傳統(tǒng)的控制理論方法已不能滿足控制的要求。智能控制是在經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是控制理論、人工智能和計算機科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。傳統(tǒng)控制是經(jīng)典控制和現(xiàn)代控制理論的統(tǒng)稱，它們的主要特征是基于模型的控制。由于被控對象越來越復(fù)雜。其復(fù)雜性表現(xiàn)為高度的非線性，高噪聲干擾、動態(tài)突變性以及分散的傳感元件，分層和分散的決策機構(gòu)、多時間尺度，復(fù)雜的信息結(jié)構(gòu)等，這些復(fù)雜性都難以用精確的數(shù)學(xué)模型

2、(微分方程或差分方程)來描述。除了上述復(fù)雜性以外，往往還存在著某些不確定性，不確定性也難以用精確數(shù)學(xué)方法加以描述。然而，對這樣復(fù)雜系統(tǒng)的控制性能的要求越來越高，這樣一來，基于精確模型的傳統(tǒng)控制就難以解決上述復(fù)雜對象的控制問題。在這樣復(fù)雜對象的控制問題面前，人們將人工智能的方法和反饋控制相結(jié)合，解決復(fù)雜系統(tǒng)面臨的復(fù)雜控制系統(tǒng)的難題。智能控制主要分為邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和實時專家系統(tǒng)。研究的主要目標不僅僅是被控對象，同時也包含控制器本身。

3、文中介紹了傳統(tǒng)的PID控制原理，PID分為位置式和增量式，計算機控制是數(shù)字PID控制。一些改進的PID控制算法是針對實際應(yīng)用中的不足提出的，如積分分離式PID控制算法，抗積分飽和算法，變速積分算法等，實際應(yīng)用中，控制又分為簡單PID控制和串級PID控制，對一些典型的控制算法。對仿真結(jié)果進行了對比分析，說明了改進算法的作用。
　　 本論文對智能控制的一個分支——人工智能控制的算法進行了研究。將人工智能控制算法與經(jīng)典的PID調(diào)節(jié)器以

4、及控制方法相結(jié)合，對一個三階時滯系統(tǒng)進行了仿真控制研究。仿真結(jié)果表明，用這種思想設(shè)計的控制器改善了單一控制方法的控制性能。
　　 在仔細分析人工智能控制算法和PID控制器的基礎(chǔ)之上，將二者結(jié)合，相互取長補短，使其算法與單一的PID控制器比較起來，在快速性、穩(wěn)定性上有較明顯的改善。本文還根據(jù)人工智能控制算法的特點及控制的優(yōu)勢，將其與控制算法相結(jié)合，顯著地改善了系統(tǒng)的性能，并在此基礎(chǔ)上加入動、靜態(tài)校正的算法，進一步改善了系統(tǒng)的穩(wěn)定性