免疫PID控制算法在恒壓供水中的應(yīng)用研究

李明珠 張守興 占永寧

【摘要】針對恒壓供水控制系統(tǒng)非線性、大滯后、參數(shù)時變的特征，提出了一種新型的自適應(yīng)免疫非線性PID控制算法，以克服常規(guī)的PID控制難以協(xié)調(diào)系統(tǒng)快速性和穩(wěn)定性之間的矛盾。仿真結(jié)果表明，與常規(guī)PID控制器相比，自適應(yīng)免疫非線性PID控制器具有良好的動靜態(tài)性能、較快的適應(yīng)性，以及具有更好的動態(tài)跟蹤性能，調(diào)節(jié)時間短，穩(wěn)態(tài)后無振蕩等優(yōu)點。

【關(guān)鍵詞】恒壓供水；免疫控制；PID控制

供水壓力是水泵運行中的主要參數(shù)，恒壓供水具有非線性、時變、純滯后、不確定等特性，采用傳統(tǒng)的PID控制方法，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、實用性強、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但難以取得較好的控制效果。本文在常規(guī)PID控制和模糊控制理論的基礎(chǔ)上，借鑒生物免疫系統(tǒng)抵抗外界病毒侵入的自適應(yīng)能力，針對恒壓供水控制系統(tǒng)的特點設(shè)計了兔疫PID控制器。

一、免疫PID算法

（一）免疫非線性P控制

通過階躍響應(yīng)圖5可看出，免疫PID控制比常規(guī)模糊PID算法具有更好的動態(tài)和靜態(tài)控制性能，調(diào)整時間適當(dāng)，不存在穩(wěn)態(tài)誤差和超調(diào)量，這表明免疫PID算法是一種行之有效的控制算法。

四、結(jié)語

基于免疫PID算法的恒壓供水系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、無振蕩無超調(diào)的特點，控制效果好于 PID 控制。同時，該算法簡單方便，易于實現(xiàn)。可推測，該控制器算法對恒壓供水控制具有一定的參考價值和指導(dǎo)意義。

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作者簡介：李明珠（1983.03—），女，碩士研究生，研究方向：智能控制；張守興（1973.10—），男，學(xué)士，研究方向：電氣自動化；占永寧（1962.06—），男，學(xué)士，研究方向：電氣自動化。