免疫PID控制算法在恒壓供水中的應用研究

李明珠 張守興 占永寧

【摘要】針對恒壓供水控制系統非線性、大滯后、參數時變的特征，提出了一種新型的自適應免疫非線性PID控制算法，以克服常規的PID控制難以協調系統快速性和穩定性之間的矛盾。仿真結果表明，與常規PID控制器相比，自適應免疫非線性PID控制器具有良好的動靜態性能、較快的適應性，以及具有更好的動態跟蹤性能，調節時間短，穩態后無振蕩等優點。

【關鍵詞】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，恒壓供水具有非線性、時變、純滯后、不確定等特性，采用傳統的PID控制方法，具有結構簡單、可靠性高、實用性強、穩定性好等優點，但難以取得較好的控制效果。本文在常規PID控制和模糊控制理論的基礎上，借鑒生物免疫系統抵抗外界病毒侵入的自適應能力，針對恒壓供水控制系統的特點設計了兔疫PID控制器。

一、免疫PID算法

（一）免疫非線性P控制

通過階躍響應圖5可看出，免疫PID控制比常規模糊PID算法具有更好的動態和靜態控制性能，調整時間適當，不存在穩態誤差和超調量，這表明免疫PID算法是一種行之有效的控制算法。

四、結語

基于免疫PID算法的恒壓供水系統具有響應速度快、無振蕩無超調的特點，控制效果好于 PID 控制。同時，該算法簡單方便，易于實現。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，學士，研究方向：電氣自動化；占永寧（1962.06—），男，學士，研究方向：電氣自動化。