基于仿人智能控制的恒溫水浴槽溫度控制的研究

點擊次數(shù)：209 發(fā)布時間：2014-12-11

 恒溫水浴鍋廣泛應(yīng)用于各大中院校不容忽視、醫(yī)療發力、石油化工生動、衛(wèi)生防疫及環(huán)境監(jiān)測等科研部門，恒溫水浴鍋亦可作為生物生化增多、細(xì)胞及菌種等各種液態(tài)和固態(tài)化合物的培養(yǎng)活動上。而溫度作為一項重要指標(biāo)，其控制精度直接關(guān)系到培養(yǎng)對象的質(zhì)量和培養(yǎng)效果進一步推進。合理的控制培養(yǎng)溫度導向作用，能顯著縮短加熱時間，降低能耗應用的選擇，提率堅持好。
       恒溫水浴鍋的溫度控制具有非線性、時變性大幅增加、純滯后、大慣性和升溫單向性等特點傳承，難以建立的數(shù)學(xué)模型等特點，傳統(tǒng)的PID控制算法是過程控制中應(yīng)用的一種基本控制規(guī)律，具有穩(wěn)定性高多種、易于實現(xiàn)等優(yōu)點將進一步，但對非線性時變系統(tǒng)來說，很難到達(dá)高標(biāo)準(zhǔn)要求發展成就。
       而恒溫水浴鍋的仿人智能控制算法主要的研究目標(biāo)不是被控對象成就，而是控制器本身如何對控制專家行為進(jìn)行模擬，如同有經(jīng)驗的操作人員可以憑借經(jīng)驗使控制達(dá)到較為滿意的效果開展面對面。因此提出仿人智能控制系統，從控制結(jié)構(gòu)和行為兩方面模擬專家行為，能夠按照系統(tǒng)輸出的變化調(diào)整系統(tǒng)的增益進一步提升，該算法的主要優(yōu)點是不需要被控對象的數(shù)學(xué)模型就能夠?qū)崿F(xiàn)快速地控制空間廣闊，恒溫水浴鍋具有結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強改革創新、魯棒性強等特點知識和技能。
       筆者基于ATmega16(L)單片機，結(jié)合仿人智能控制算法新模式，設(shè)計開發(fā)了一種恒溫水浴鍋實現，并已轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品上市不容忽視，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
       恒溫水浴鍋的仿人智能控制主要是根據(jù)控制器輸入信號的大小可以使用、方向及變化趨勢作出相應(yīng)的決策進入當下，以選擇適當(dāng)?shù)目刂颇Ｊ健：銣厮″伒姆氯酥悄芸刂频幕舅枷胧?模擬人的啟發(fā)式和直覺推理邏輯應用領域，通過特征辨識與特征記憶保持競爭優勢，識別系統(tǒng)當(dāng)前的特征狀態(tài)，然后采取適當(dāng)?shù)目刂颇B(tài)發展機遇，從而實現(xiàn)針對不同目標(biāo)采取不同策略的控制長效機製。
    恒溫水浴鍋設(shè)計目標(biāo)就是使系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)在理想的誤差時相軌跡上滑動，只要在e-e平面上劃分出螺桿特征模式區(qū)域全技術方案，即可根據(jù)特征模式的分類來識別系統(tǒng)的不同狀態(tài)特征分享。圖3為控制器的相平面圖。
    在*象限信息化，采用比例模式方式之一，加快響應(yīng)速度
    在第二象限，保持模式新型儲能，使超調(diào)量不至于過大;
    在第三象限創新能力，采用比例模式，提前加熱範圍，使系統(tǒng)下調(diào)量不至于過多;
    在第四象限求得平衡，采用保持模式，使實際溫度值盡快穩(wěn)定在設(shè)定值附近空間廣闊。經(jīng)編程實現(xiàn)后取得了較為理想的控制效果至關重要。
結(jié)果與討論
     恒溫水浴鍋的仿人智能控制是依靠準(zhǔn)確地識別誤差的各種特征來作出相應(yīng)的控制策略，并且使用開服務品質、閉環(huán)控制相結(jié)合的控制模式的發生，使系統(tǒng)的快速性、平穩(wěn)性準(zhǔn)確性等控制品質(zhì)能夠較容易地統(tǒng)一起來影響。相比傳統(tǒng)PID控制新的動力，仿人智能控制對被控對象的識別依賴性小，在溫度控制上指導，控制策略簡單廣泛認同，控制參數(shù)易于調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度快流動性，具有較好的動態(tài)性能和靜態(tài)性能鍛造。恒溫水浴鍋的本控制算法經(jīng)過在不同型號的恒溫水(油)浴箱上實驗，均取得了較為理想的實驗結(jié)果具體而言。選取一個典型的實例作為控制結(jié)果的對比對比圖如圖4所示工具，仿人智能控制在快速性和穩(wěn)定性上都優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制智慧與合力。
結(jié)束語
      探討了恒溫水浴鍋的仿人智能控制與傳統(tǒng)PID控制的優(yōu)缺點，根據(jù)仿人智能控制的性能特點重要的角色，作了較詳細(xì)的研究和對比開放要求。采用以上的控制算法，可以做到穩(wěn)定性平臺建設、快速性和準(zhǔn)確性的兼顧服務機製，有較強的魯棒性，而且對比較難以控制的對象有較好的控制效果使用。在實際調(diào)試中大幅拓展，取得了理想的控制效果。