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灰色预测与模糊PID的恒温水浴协同温度控制

作  者:
吴敏;翟力欣;李启跃;田光兆;姜玉东;王晓璐
单  位:
关键词:
灰色预测;模糊PID;恒温水浴;动态响应特性;抗干扰能力
摘  要:
为解决传统农业温控系统存在的大惯性、时变非线性和纯滞后性问题,以恒温水浴温度调控系统为研究对象,建立温度调控机构的一阶加纯滞后数学模型.充分考虑PID控制、模糊控制与灰色预测控制各自的优点,仿真评估灰色预测算法预测系统温度的相对残差均值为4.73×10-6,方差比为0.0018,反映出模型预测的可靠性很高;设计将模糊PID作为主控制器,灰色预测算法作为辅助控制器的协同温度控制模型.仿真试验结果表明:灰色预测—模糊PID控制器的超调量相对于传统PID控制器下降0.35%,相对于模糊PID控制器下降0.18%;灰色预测—模糊PID控制器的调节时间相对于传统PID控制器缩短232.8ms,相对于模糊PID控制器缩短204.9ms;灰色预测—模糊PID控制器的稳定温度值相对于传统PID控制器减小3×10-3℃,相对于模糊PID控制器没有发生变化;对于相同的扰动信号,灰色预测—模糊PID控制器的调节时间相对于传统PID控制器缩短252.3ms,相对于模糊PID控制器缩短248.2ms.灰色预测与模糊PID的恒温水浴协同温度控制与传统PID、模糊PID控制相比,具有更小的超调量、稳态误差和更快的调节速度以及更好的抗干扰性能.
译  名:
Collaborative temperature control of constant temperature water bath based on grey prediction and Fuzzy PID
关键词:
grey prediction%Fuzzy PID%constant temperature water bath%dynamic response characteristics%anti interference capability

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