PID技术在大容量恒温振荡器中的应用
大容量恒温振荡器是一种温度可控的恒温实验仪器,是生物、遗传、环保、医学等科研、教育和生产部门做精密培养不可或缺的实验设备。而大容量恒温振荡器箱体内部的温度控制精度是衡量一个振荡器是否优良的重要性能指标。在实际中,通常的温度控制方式是PID控制,又称PID调节,即比例、积分和微分控制。PID控制以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。参数整定是PID控制系统设计的核心内容。但PID参数复杂繁琐的整定过程一直困扰着工程技术人员,研究PID参数自整定技术具有十分重要的工程实践意义。BP神经网络可逼近任意非线性函数,并且能够自适应学习,具有并行处理能力、较强的鲁棒性和容错性,适用于对复杂的非线性系统进行控制。BP神经网络所具有的任意非线性表达能力,可以通过对系统性能的学习来实现具有zui佳组合的PID控制。
通过PID参数整定的原理,BP神经网络PID控制的系统结构及算法,给出基于LPC2368温度控制系统的硬件设计和软件设计方法。后确定了基于BP神经网络的PID控制响应的温度曲线并与传统PID控制方法作了比较。
结果表明：运用BP神经网络的PID控制算法来控制恒温振荡器箱体内部的温度,具有过渡时间短、超调量小、几乎没有振荡等优点,且结构简单,易于实现,达到了预期的控制精度。
如何维持大容量恒温振荡器箱体内的温度恒定是控制领域的难题之一,许多研究人员都在寻求有效、简便的控制方法。基于BP神经网络的PID控制算法自适应性强、鲁棒性好、控制精度高,其控制品质比普通PID的控制品质有了显著的改善与提高。该方法在工业控制领域中有着广泛的应用前景。
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