模糊神经元PID在培养箱温控系统中的应用
PDF下载 (437)魏 威 1,柯沪琦 2,胡燕海 1*.模糊神经元PID在培养箱温控系统中的应用[J].宁波大学学报(理工版),2017,30(2):72-75.DOI:
WEI Wei 1,KE Hu-qi 2,HU Yan-hai1 *.Application of fuzzy neuron PID in temperature control system of incubator[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2017,30(2):72-75.DOI:
| Title: | Application of fuzzy neuron PID in temperature control system of incubator |
| 作者: | 魏 威 1, 柯沪琦 2, 胡燕海 1* |
| Author(s): | WEI Wei 1, KE Hu-qi 2, HU Yan-hai1 * |
| 关键词: | 婴儿培养箱; 温度控制系统; 模糊神经元; PID控制算法 |
| Keywords: | infant incubator; temperature control system; fuzzy neuron; PID control algorithm |
| 分类号: | TP273 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 针对传统PID控制算法难以实现对非线性、慢时变以及大惯性的婴儿培养箱温度控制系统的高精度控制问题, 设计了一种模糊神经元PID控制算法. 采用模糊算法在线调整神经元PID控制算法的比例系数、比例学习效率、积分学习效率和微分学习效率, 并结合机理分析和阶跃响应法构建婴儿培养箱温度控制系统数学模型, 运用MATLAB进行控制仿真. 实验表明, 该控制算法具有控制精度高、稳定性好以及响应速度快的特点. |
| Abstract: | For the temperature control system of the infant incubator, the problems with nonlinearity, slow time-varying and large inertia are difficult to tackle when a traditional PID control algorithm is adopted, which makes the precision temperature control hard to achieve. In this paper, a fuzzy neural PID control algorithm is designed. The fuzzy algorithm is used to adjust the proportion coefficient, the proportion learning efficiency, the integral learning efficiency and the differential learning efficiency of the neural PID control algorithm. The model of the temperature control system of infant incubator is constructed on the basis of the mechanism analysis and the step response method, and is simulated with MATLAB. The experimental results suggest that the proposed system features higher precision, better stability and faster response. |
| 参考文献 /References: | [1] 孙健. 基于单神经元PID电阻炉温智能控制[D]. 大连: 大连理工大学, 2008. [2] 陈磊, 林明. 模糊单神经元PID在车间温度控制系统中的应用[J]. 机床与液压, 2013, 41(21):97-100. [3] 吕楠楠, 曾荣周, 肖珊. 基于单神经元模糊自适应PID控制的加热炉温度控制器设计[J]. 现代电子技术, 2009, 32(23):161-164. [4] 王振臣, 赵莎, 张聪, 等. 基于改进单神经元PID控制的主动悬架系统研究[J]. 模糊系统与数学, 2014, 28(3): 89-96. [5] 金林骏, 方建安, 潘磊宁. 单神经元PID模糊控制在水位系统中的建模与仿真[J]. 电子设计工程, 2015, 23 (13):90-92. [6] 丁冬, 刘宗歧, 杨水丽等. 基于模糊控制的电池储能系统辅助AGC调频方法[J]. 电力系统保护与控制, 2015, 43(8):81-87. [7] 张瑜. 婴儿培养箱智能监控系统研究[D]. 郑州: 郑州大学, 2009. [8] 万春红, 洪春, 张东宁, 等. 水泥分解炉温度控制过程的阶跃响应建模与仿真[J]. 化工自动化及仪表, 2011, 38(12):1420-1424. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2016－03－16. 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/ 基金项目: 国家自然科学基金（51408323）; 宁波市重大科技专项（2015C110033）. 第一作者: 魏威（1993－）, 男, 浙江宁波人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 机械电子. E-mail: 1481171408@qq.com *通信作者: 胡燕海（1966－）, 男, 浙江宁波人, 教授, 主要研究方向: 机电产品研发. E-mail: huyanhai@nbu.edu.cn 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/ |
