大型电气智能 PID控制的改进研究

大型电气智能 PID控制的改进研究

黄余双

黑龙江科技大学 黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：常规大型电气智能控制系统有着比较长的延迟时间与调节时间，且在实际调控当中，还有着明显的时变特性与非线性，因而难以从根本上满足大型电气的各项运转需要。为了能改变此情况，本文对传统的大型电气智能PID控制方法进行了改进，将温度动态偶合参数系统融合到大型电气当中，构建全新的PID温度控制常态规则，并借助模型控制，量化整个PID温度控制过程，最终实现节能目的。

关键词：大型电气；电气智能；PID控制；改进思路

针对大型电气而言，其在实际运转时，时常会发生过热情况，因而会严重损害设备安全。而对于传统的大型电气调节PID控制方法而言，往往有着比较长的调节时间以及比较大的延迟时间，且在实际调控过程中，还存在诸如非线性等情况，因而难以较好的满足大型电气运转需要。为了能够最大程度减少、减轻此情况的发生，需要对电气智能PID控制技术进行持续改进与优化，并且还需要全面控制电气智能结构设备当中的耦合参数，以此使电气智能设备始终维持在一种稳定且安全状态，本文就具体的改进思路探讨如下。

1.传统电气智能控制系统概述

传统电气智能控制系统实际就是借助水温控制，来调节电气智能设备，使之始终保持在一种安全、高效的运行状态。与此同时，在开展传统控制期间，需要合理化调节温度，使其维持在合理范围内；但需要指出的是，在控制传统电气智能设备时，因其需要比较长的调节时间，而且还有着比较大的延迟时间，因而在实际调节过程中，时常会发生时变特性与非线性情况，因而难以从根本上满足当前电气设备的各项运行需要。此外，在控制传统电气智能系统时，单凭水温调节，会有明显的滞后性，而且还会对电气智能系统的稳定、高效、长久运行造成严重干扰或影响，因而需要给予改进与优化。

2.电气智能PID控制技术

在我国整个工业控制架构当中，电气智能PID控制技术为其典型代表，在实际使用此技术时，其主要作用就是调整相关参数，以此来更加高效的控制电气设备运行，为其高效、稳定运行提供切实保障。但需要强调的是，在实际应用电气智能PID控制技术时，往往会有比较复杂的执行过程，而且还有许多其它特点，比如纯滞后、时变不确定性及非线性高等，特别是受负载扰动、噪音等因素影响，时常会出现调整参数不准的情况。此外，在实际应用电气智能PID控制技术时，往往会涉及到诸多方面，比如信息论、人工智能及控制理论等，而在此些方面，主要应解决如下方面：其一，在应用此技术时，较难借助数学模型来进行准确且详细的描述，尤其是那些比较复杂的非线性系统，难以进行准确描述；但通过持续改进，并且需把人为因素融入其中，以此来更好的控制系统的运行状态。其二，在应用此系统时，一般情况下，需要分解控制目标，使之成为若干子任务，且在实际控制时，需要简化其控制结构与过程，提高可靠性与稳定性。另外，还需要自动化识别、调整各项参数，使各项参数能够较好的适应电气智能设备的各项运行需要，使其保持安全、稳定的运行状态。

3.以模糊PID大型电力机组为基础的温度过热控制分析

3.1构建模糊PID温度控制规则

在整个大型电气智能控制系统架构当中，对模糊PID温度控制规则进行构建，以此对温度调节控制的基本原则加以明确。首先，编写调节指令，使之以语句的方式对外输出。其次，因大型电气智能控制系统实为一个比较复杂且庞大的系统类型，在控制温度过程中，温度除了与散热装置的实际散热系数、室外温度以及机组的通风率等因素之间有着紧密挂链外，还与机组当中的空气湿度之间，同样有着紧密关联。针对模糊PID温度控制规则来讲，其能够将不同参数彼此关联与偶合，借助共同作用，对电力机组温度所对应的动态模型关系式加以明确，其基本公式是：

， ，

在公式当中，p在其中所代表的是空气密度（大型电气控制系统）。C在其中所代表的是智能PID空气所对应的气热容；V在其中所表示的是智能PID控制设备的实际体积值；而Ag在其中所表示的是大型电气所对应的散热表面积；Tg所代表的是大型电气设备外部的实际温度。借助上述公式，便能构建互通耦合的温度调节规则。

3.2模糊PID温度控制器信息输出的清晰化

针对比较模糊的PID控制器来讲，其难以直接性的去控制大型电气的温度，通常情况下，需要根据现实需要，在系统当中，设置与之相匹配且实用化程度高的转化规则，把模糊的数据量，以一种合理的方式进行转化，然后进行精确处理，也就是解模糊。对于解模糊的数据量而言，其可以比较好的掌握与控制大型电气的温度，因此，在现实生产中，本文采用比较清晰的数据对模糊数据进行求解。

3.3神经网络

在整个电气智能PID控制当中，神经网络为其不可分割的一部分，通常情况下，可从功能及微观结构上，对人脑实施简化、抽象化处理，从而更好的模仿人脑的结构，以此来高质量达成电气智能设备自动化管理的目的。在对此技术进行实际改进时，通常情况下，需要以神经网络为基础，精确的描述电气智能设备的各类参数，并且还需要明确其当前的运行状态。与此同时，在改进过程中，还可以借助比较复杂的非线性系统，对控制系统实施建模，借此为电气智能设备的稳定、长久且安全运行，提供切实保障。另外，还需要强调的是，在实际改进时，还需要根据系统运作情况，尤其是运行过程中所存在的突出问题，合理调整各项参数，可采取分布式储存的方式来处理信息。此外，还需要依据电气智能设备具体的运行形态，展开合理性调整，以此获得更为理想的智能化控制效果，防止运行过程中一些不良情况的发生；除此之外，还需做好相关检测工作，对于异常数据，需及时上报，且进行深入分析，找出原因，及时克服与解决。

4.结语

综上，当前，在传统电气智能控制中，单凭水温调节，已经难以从根本上满足电气智能设备的未来发展需要。因而需要对电气智能PID控制技术进行改进与优化，有效整合信息论、人工智能、控制理论等，合理调整相关参数或数据，以此为电气设备的稳定、安全运行提供切实保障。

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