基于BP網(wǎng)絡(luò)的PID自整定算法在水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的PID 控制的參數(shù)不易調(diào)整。在系統(tǒng)模型不確定的情況下，使比例因子、積分因子、微分因子的調(diào)節(jié)成為很困難的事。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很好的自調(diào)節(jié)作用，因此本文引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行在線自整定，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化。并將此控制方法成功的應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖工程中的溶解氧控制中。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，該系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖水體溶解氧含量進(jìn)行了自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制，其性能穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)， 監(jiān)控系統(tǒng)， 溶解氧控制
在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，水環(huán)境中的溶解氧含量是魚類生存的重要指標(biāo)之一。傳統(tǒng)的增養(yǎng)方式是不間斷式增養(yǎng)，極大的浪費(fèi)了資源。因此本系統(tǒng)采用PID 調(diào)節(jié)器對(duì)水環(huán)境中的溶解氧進(jìn)行控制。PID 控制算法具有直觀、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易和魯棒性能良好等一系列有點(diǎn)。但是，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)不確定或容易受到干擾的場(chǎng)所，常規(guī)PID 調(diào)節(jié)器往往整定不良，性能欠佳。而水環(huán)境中的溶解氧跟空氣中氧的分壓、大氣壓、水溫和水質(zhì)等因素都有關(guān)系。且此關(guān)系是未知的，為此需要本PID 調(diào)節(jié)器具有自調(diào)整能力。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)恰恰具備自調(diào)整、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的能力。本算法就是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力來調(diào)整PID 調(diào)節(jié)器中三個(gè)參數(shù)的值，使其能充分的發(fā)揮其作用。使水環(huán)境中的溶解氧穩(wěn)定在需要的范圍之內(nèi)（7mg／L 以上）。