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BP神经网络PID控制算法在三容水箱系统中的研究与应用

作　者: 陶帅
导　师: 张勇
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 控制工程
关键词: 三容水箱 BP神经网络PID 单片机 Modbus OPC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


液位是现代工业过程控制对象中的主要被控参数之一,液位控制在钢铁冶金、石油化工、食品加工行业十分常见。对于复杂的液位系统传统PID控制方法很难取得好的控制效果,严重制约了产品质量的和经济效益的进一步提高。三容水箱系统很好的模拟了复杂的工业液位控制对象,因此本文以三容水箱系统为研究对象,研究复杂液位系统的BP神经网络PID智能控制方法。本文理论联系实际,既研究BP神经网络PID算法理论,又研究算法的实际应用。文章首先介绍传统PID算法理论和神经网络理论并且深入研究了BP神经网络PID控制算法,在建立的三容水箱数学模型上进行仿真研究并与传统PID算法进行对比,验证了BP神经网络PID算法的有效性;其次设计了三容水箱单片机控制系统,完成数据采集与控制功能并编写了标准的MODBUS通信协议;再次研究了单片机控制器与KEPWARE OPC服务器通信方法,完成了VB OPC客户端程序设计,实现了VB软件与OPC服务器的通信功能,编写了基于VB的BP神经网络算法,结合单片机控制器实现了BP神经网络PID控制算法;最后给出了控制系统实验运行结果,结果表明,BP神经网络PID控制算法比传统PID控制算法自适应性强,对于复杂液位系统的控制能够取得较好的效果。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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