水位智能控制的实现 -(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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3　智能控制
　　仿人智能控制是以人工智能和自动控制理论为基础，总结人的控制经验以产生规则描述，根据以上的分析，可得到相应控制算法。
3．1　仿人智能控制

　　式中，u（n）为第n次输出，Kp为比例系数，k为修正系数，e为偏差，de／dt为偏差变化率。
3．2　控制器输出
　　设正常设定值为LVO，控制器输出上、下限分别为Umax、Umin，水位实际值为LF，则有
　　If　LVO－LF≤M（M为事先设定好的偏差范围），进行仿人智能控制；
　　If　LVO－LF＞M，采用bang－bang控制，u＝Umax或Umin。
　　该智能控制算法从控制结构和控制行为两方面模仿人的一些特点和功能，包括人的在线特征辨识、特征记忆及直接推理逻辑等。控制器主要根据输入信号即系统误差的大小、方向、其变化趋势做出相应的决策以及相应的控制模式。
4　可编程调节器控制策略的实现　　
　　从以上分析可知，实现文中的控制策略需要微分、乘法、比较、开关、与、或等等运算功能块，再加上PID控制功能块即可。
　　采用西门子可编程控制器S7－200可实现水位的智能控制，笔者分别将仿人智能控制、bang－bang控制编制成子程序段，在仿人智能控制子程序中相应调用S7－200提供的PID控制功能块。
5　应用效果分析　　
　　该控制方案应用在某单位自动水位控制上，自投运以来，一直效果良好。以前主要依靠人工观测水位，通知泵站控制室，因此净化站水位波动很大。改进后，机组负荷稳定时，最大误差可控制到设定水位±2．5cm以下（设定水位为500cm），满足用户需求，控制输出变化正常。实践证明，用仿人智能控制方案实现的控制策略，系统动态响应快，鲁棒性强，并且系统具有较高的控制精度。

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