在PID控制的基礎上,加入神經(jīng)網(wǎng)絡控制器,構成神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器,如圖5。神經(jīng)網(wǎng)絡控制器NNC是前饋控制器,通過對PID控制器的輸出進行學習,在線調整自己,目標是使反饋誤差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系列人工智能調節(jié)器/溫控儀使用的就是神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制控制算法。
常用PID調節(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、Fuzzy-PID、神經(jīng)網(wǎng)絡PID、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳PID及廣義預測等算法。常規(guī)PID控制易于建立線性溫度控制系統(tǒng)被控對象模型;模糊控制基于規(guī)則庫,并以或增量形式給出控制決策;神經(jīng)網(wǎng)絡控制采用數(shù)理模型模擬生物神經(jīng)細胞結構,并用簡單處理單元連接成復雜網(wǎng)絡;Puzzy-PID為線性控制,且結合模糊與PID控制優(yōu)點。
遺傳PID控制是將控制器參數(shù)構成基因型,將性能指標構成相應的適應度,利用遺傳算法來整定控制器的參數(shù),不要求系統(tǒng)是否為連續(xù)可調,能否以顯式表示?;谶z傳算法的自適應PID控制的原理框圖如7。遺傳PID溫控系統(tǒng)將測量值與給定值進行比較,用遺傳算法來優(yōu)化PID參數(shù),然后將控制量輸出,實現(xiàn)將PID參數(shù)串接構成完整染色體,從而構成遺傳空間中的個體,過通過繁殖交叉和變異遺傳操作生成新一代群體,經(jīng)過多次搜索獲得適應度值的個體。
工藝溫度儀表系統(tǒng)由熱電偶(或熱電阻)、連接導線和溫度二次儀表組成。工藝溫度儀表系統(tǒng)校準是指工藝溫度儀表(含引線、傳感器)的讀數(shù)或值進行現(xiàn)場比較,以便確定已測量的溫度偏差是否均在有關要求范圍內(nèi)的一組操作。在AMS2750E也稱為“系統(tǒng)精度測試(SAT)或探針檢查”,其目的是確保爐子的控制系統(tǒng)及每個控制區(qū)的記錄儀表系統(tǒng)的準確度符合要求。
國內(nèi)、國外相關技術標準要求,新購置或大修后的熱處理爐,使用前除了對工藝溫度傳感器和儀表進行校準外,還需要完成兩項更重要的工作:一是進行工藝溫度儀表系統(tǒng)校準,以確定該系統(tǒng)的偏差是否符合要求;二是進行有效加熱區(qū)溫度均勻性檢測,確定熱處理爐具有符合工藝要求的工作空間。在溫度均勻性檢測過程中,若檢測結果表明整體溫度偏高或偏低,則需要對工藝儀表進行調整。使用中的熱處理也需要按規(guī)定的時間間隔進行工藝溫度儀表系統(tǒng)校準,這是保證熱處理滿足工藝要求的重要手段之一,不可或缺。