BP神經網絡PID算法在液位控制系統的應用研究

孟凡順 張景擴* 李東亞 袁繼斌 孫 哲 邵世碩

(1.蘇州大學應用技術學院，江蘇 蘇州 215300；2.棗莊礦業(集團)有限責任公司鐵路運輸處，山東 棗莊 277100)

在工業生產中，人們常常需要對液位進行檢測與調節。基本工作過程為：液面過高時，輸入液體控制閥關閉，輸出液體控制閥打開，進行排放；液面過低時，輸出液體控制閥關閉，輸出液體控制閥打開，進行存儲功能。

本文采用PLC控制，所實現的功能遠超傳統的繼電器控制電路，具有可靠性高、抗干擾能力強、體積小，重量輕，功耗低等特點，能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案[1]。采用PID算法來調節水位，PID算法憑借參數少、效果好、經濟可靠等優秀的綜合性能，在工業控制中經常被采用，PID的控制效果由比例、積分和微分參數決定，PID中的比例、積分及微分控制參數要經過一系列的方法進行整定，正確適當的參數設置能夠讓控制設備在靜態與動態中的能力更強，將BP神經網絡作為基礎的PID計算方式是把BP神經網絡的計算方法與PID參數整定融合起來的一種更加先進的計算方式[2-3]。圖1為BP神經網絡與PID算法結合后的原理圖。

1 算法分析

1.1 PID控制算法

PID控制算法對于簡單的線性系統控制具有良好的控制表現，PID控制憑借著調整部分少、效果優、可靠高等優良的綜合性能，在工業控制領域內被廣泛采用，PID的控制原理圖由3部分進行對被控對象的控制，PID控制器參數和控制性能的關系主要從控制系統的穩定性、系統響應、超調量及穩態誤差這些方面對系統中的控制效果進行評價。……