基于多模型IMC-PID的三水箱液位控制算法研究
發(fā)布時間:2025-07-06 23:10
為解決傳統(tǒng)控制算法在對三水箱液位控制時,存在控制時間長,控制效率低的問題,基于多模型IMC-PID設計一種三水箱液位控制算法。通過基于多模型的三水箱模型結(jié)構(gòu)設計、三水箱數(shù)據(jù)模型參數(shù)辨識、IMC-PID控制器設計及參數(shù)整定,設計一種全新的控制算法。通過與傳統(tǒng)控制算法的應用結(jié)果對比得出,新的算法控制時間更短,控制效率更高。
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本文編號:4056114
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圖1北烤褲程度亦廿曲片圖
圖2辨識模型與實際模型的響應曲線圖
識(a)最小二乘算法辨識最小二乘法(LS)是一種常用的參數(shù)辨識算法。這里利用批處理最小二乘法,對于采集的n組輸入/輸出數(shù)據(jù)對{u(k),y(k),k=1,2,…,n},取性能指標函數(shù)J=∑nk=1ε2(k)=∑nk=1[y(k)-^y(k)]2(4)式中,殘差ε(k)為對象實際輸....
圖3辨識模型與實際模型的響應曲線圖
一種新型的仿生算法,具有實現(xiàn)容易、精度高、收斂快等優(yōu)點[9]。以批處理最小二乘法獲得的參數(shù)為基準,選擇合適的參數(shù)范圍,利用改進的粒子群算法再次對模型參數(shù)進行辨識。這里采用模型輸出的均方誤差作為參數(shù)辨識的目標函數(shù),具體描述如下:J=1N∑Ni=1(yi-^yi)2(5)式中:yi是....
圖4內(nèi)模控制原理結(jié)構(gòu)圖
Ni=1(yi-^yi)2(5)式中:yi是系統(tǒng)的實際輸出;^yi是系統(tǒng)的模型輸出;N為采樣數(shù)據(jù)對個數(shù)。個體適應度函數(shù)為F=1/J。在Matlab中繪制出辨識所得模型響應曲線,并與采集的實際模型響應曲線進行對比,如圖3所示。圖3辨識模型與實際模型的響應曲線圖由圖3可以看出,利用改....
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