机电信息工程
BP神经网络PID算法在液位控制系统的应用研究蓝基因超级计算机
孟凡顺1张景扩“李东亚1袁继斌2孙哲1邵世硕1
(1.苏州大学应用技术学院，江苏苏州215300).枣庄矿业(集团)有限责任公司铁路运输处，山东枣庄277100)
虚拟演播室
与调节，本文分析了BP神经网络和PID算法的原理
与特V；文章通过西门子PLC的博图平台及Matlab
工具，实现了系统的软件虚拟仿真，同时也验证了BP
神经网络PID算法的特性，可见BP神经网络PID算
法相比较常规PID算法更具优势。
关键词：液位控制；西门子PLC；BP神经网络；
PID法
工业生产中，人们常常需要对液位进行检测与调节。基本工作过程为：液面过高时，输入控制阀关闭，控制阀打开，进放；液面过低时，控制阀关闭，控制阀打开，进行存储功能。
本文采用PLC控制，所实现的功能远超传统的继电器控制电路，具有可靠性高、抗干扰能力强、体积小，重量轻，功耗低等，自动化控制应用提全可靠完善的解决方案：1](用PID算法水位,PID算法凭借参数少、效果好、经济可靠等优秀的综合性能，在工业控制中经常被采用，PID 的控制效果由、积分和微分参数决定,PID中的比、积分及微分控制参数要经过一系列的方法进行整，正确适当的参数设置能够让控制静动的能力更强，将BP神经网络作为基础的PID计算方式BP神经网络的计算方法与PID参数整定融合起来的一种更加先进的计算方式*⑶(图1为BP 神经网PID算法结合后的原理图。
1分析
气垫船1.1PID控制算法
PID控制算法对于简单的线性系统控制具有良好的控制，PID控制凭整部分少、效果优、靠高等优良的综合性能，在工业控制领域内被广泛
基金项目：本文来源于苏州大学应用技术学院第二十二批大学生课外学术科研基金项目(编号：KY202
01132B)。
作者简介：孟凡顺(1998-)，男，汉族，江苏盐城人，在读本科，研究方向：电气工程及其自动化。
通讯作者：张景扩(1992-)，男，汉族，江苏昆山人，硕士，助教，方向：电&
图1BP神经网络与PID结合后的原理图
采用，PID的控制原理图由3部分进行对被控对象的控制，PID控制器参数和控制性能的关系主要从控制系统的性、系统响应、超调量及这些方面对系统中的控制效果进行评。在PID的■中，Kp-比例、Ki-积分、K-微分3项系数指数对控制器的工作效果很大的改变。PID控制原理如图2所示。角蜡蚧
图2PID制图
PID控制算法中的比例、积分和微分具体作用：
(1)比例作用。Kp是比例系数指数中反映系统工作时的反应速度的。如果系统发生，这时Kp发挥它的作用，将误差减少到最小°Kp越小，说这时系统中所发生的工作反应速度慢，然｛着Kp的增长，系统中所发生的工作反应速度也会：长，但如果Kp太大时，对系统中的工作不友好，系统干扰，分不被控量
值，所的比例控制不系统中的稳态误：4-5：o
(2)积分作用。Ki是积分系数指数中反映系统中的进行消除工作的系数。在这过程中，如果系统，Ki会一直计算，然后进行累积，不断地将累积的进，将系统中的误差南京秦淮区通报1例核酸阳性
黑龙江经济报《湖北农机化》2020年第5
期
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