在PID控制的基礎(chǔ)上,加入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器,如圖5。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器NNC是前饋控制器,通過(guò)對(duì)PID控制器的輸出進(jìn)行學(xué)習(xí),在線調(diào)整自己,目標(biāo)是使反饋誤差e(t) 或u(t)趨近于零,使自己逐漸在控制中占據(jù)主導(dǎo)地位,以減弱或終消除反饋控制器的作用。暉儀表YR-GAD系列人工智能調(diào)節(jié)器/溫控儀使用的就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制控制算法。
常用PID調(diào)節(jié)器/溫控儀控制算法包括常規(guī)PID、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、Fuzzy-PID、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳PID及廣義預(yù)測(cè)等算法。常規(guī)PID控制易于建立線性溫度控制系統(tǒng)被控對(duì)象模型;模糊控制基于規(guī)則庫(kù),并以或增量形式給出控制決策;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制采用數(shù)理模型模擬生物神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu),并用簡(jiǎn)單處理單元連接成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò);Puzzy-PID為線性控制,且結(jié)合模糊與PID控制優(yōu)點(diǎn)。
遺傳PID控制是將控制器參數(shù)構(gòu)成基因型,將性能指標(biāo)構(gòu)成相應(yīng)的適應(yīng)度,利用遺傳算法來(lái)整定控制器的參數(shù),不要求系統(tǒng)是否為連續(xù)可調(diào),能否以顯式表示。基于遺傳算法的自適應(yīng)PID控制的原理框圖如7。遺傳PID溫控系統(tǒng)將測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較,用遺傳算法來(lái)優(yōu)化PID參數(shù),然后將控制量輸出,實(shí)現(xiàn)將PID參數(shù)串接構(gòu)成完整染色體,從而構(gòu)成遺傳空間中的個(gè)體,過(guò)通過(guò)繁殖交叉和變異遺傳操作生成新一代群體,經(jīng)過(guò)多次搜索獲得適應(yīng)度值的個(gè)體。
工藝溫度儀表系統(tǒng)由熱電偶(或熱電阻)、連接導(dǎo)線和溫度二次儀表組成。工藝溫度儀表系統(tǒng)校準(zhǔn)是指工藝溫度儀表(含引線、傳感器)的讀數(shù)或值進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比較,以便確定已測(cè)量的溫度偏差是否均在有關(guān)要求范圍內(nèi)的一組操作。在AMS2750E也稱(chēng)為“系統(tǒng)精度測(cè)試(SAT)或探針檢查”,其目的是確保爐子的控制系統(tǒng)及每個(gè)控制區(qū)的記錄儀表系統(tǒng)的準(zhǔn)確度符合要求。
國(guó)內(nèi)、國(guó)外相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,新購(gòu)置或大修后的熱處理爐,使用前除了對(duì)工藝溫度傳感器和儀表進(jìn)行校準(zhǔn)外,還需要完成兩項(xiàng)更重要的工作:一是進(jìn)行工藝溫度儀表系統(tǒng)校準(zhǔn),以確定該系統(tǒng)的偏差是否符合要求;二是進(jìn)行有效加熱區(qū)溫度均勻性檢測(cè),確定熱處理爐具有符合工藝要求的工作空間。在溫度均勻性檢測(cè)過(guò)程中,若檢測(cè)結(jié)果表明整體溫度偏高或偏低,則需要對(duì)工藝儀表進(jìn)行調(diào)整。使用中的熱處理也需要按規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行工藝溫度儀表系統(tǒng)校準(zhǔn),這是保證熱處理滿(mǎn)足工藝要求的重要手段之一,不可或缺。