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现代电子技术2025年第07期:基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴敏;刘莎;翟力欣;田光兆;

单位:金陵科技学院机电工程学院;金陵科技学院智能科学与控制工程学院;南京农业大学工学院;

摘要:针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训练BP神经网络,以减少系统的不确定性;其次,通过增加状态观测器来估计系统扰动,针对控制系统的扰动进行补偿,并在仿真实验中验证方法的有效性;最后,根据仿真实验结果显示,与参考文献中提及的算法相比,系统的上升时间减少了19.7%,超调量减少了81.7%,调节时间减少了41.7%,静态误差减少了73.0%。

关键词:BP神经网络;;PID控制;;扩张状态观测器;;温度控制;;参数自调整;;系统扰动

基金资助:国家自然科学基金项目(52206013);; 江苏省产学研合作项目(BY20231496);; 常州市第十批科技计划项目(国际科技合作/港澳台科技合作)(CZ20220010)