郑毅
哈尔滨电机厂有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市150040
摘要：在电力系统中，主要的电源是柴油发电机组。柴油发电机组一般情况下由柴油发动机、同步发电机和控制系统三部分组成。因为运行环境复杂，柴油发电机组的输出功率会有很大波动。由于励磁控制系统可以平滑调节发电机机端的电压波动，因此稳定可靠的励磁控制系统起着十分重要的作用。
关键词：柴油发电机组；励磁控制系统；模糊PID控制；遗传算法
1智能控制的特点及功能
1.1智能控制在PID控制系统的应用概述
鉴于常规PID控制系统的缺陷，为了能够增强控制系统调节动态数据、消除静态误差值的能力，越来越多的研究者将智能控制引入到常规PID控制系统之中。不同于常规PID控制系统的简单结构，智能控制下的PID控制系统，在具有常规PID控制系统的功能基础之上，又融入了计算机、人工智能、信息技术等多学科，赋予了PID控制系统更为强大的功能，尤其是增强了PID控制系统在动态信息技术方面的处理能力，有效的消除了静态误差值。智能控制下的PID控制系统运算能力大大增强，针对复杂环境下的运算能力大幅度增加。从系统结构上来说，智能控制下的PID控制系统由以下几种结构组成：二元结构、三元结构、四元结构。其中二元结构是指人工智能与自动控制技术相结合；三元结构是指人工智能、自动控制技术、运筹学相结合；四元结构是指人工智能、自动控制技术、运筹学、系统论相结合的一种智能控制技术。
1.2智能控制下的PID控制系统特点
从目前的智能控制下的PID控制系统结构来看，智能控制使常规PID控制技术呈现出新的发展特点：（1）高效率。区别于常规PID控制系统，智能控制下的PID控制系统在运筹学、计算机等学科的加持下，能够大幅度的提高PID控制系统的运算效率，提高对不同数据的处理能力，尤其是复杂环境下、复杂参数的有效处理，从而大大减缓了PID控制系统在多线程任务中的运行压力，保障了各控制系统的稳定运行，因而具有高效率的特点。（2）实时性。工业自动化控制强调实时性，实时性是精准作业的保障，一切控制命令的传达均要在第一时间，才能够使PID控制系统的各模块准确执行。智能控制下的PID控制系统在信息技术的辅助下，通过遍布PID控制系统的传感器和通信线路，能够及时的将PID控制中心的指令，传递给各功能模块，并在运筹学的辅助下，计算各功能板块的运行状态，从而保障了智能化控制系统的精准作业。（3）智能化。在人工智能技术的辅助下，智能控制下的PID控制系统能够具备智能化的特点，人工智能具有一定的学习、记忆能力，能够把常规的作业状态记住，并随着学习的增多，在无需人员操控的情况下，根据人工智能的计算结果，便可以对PID控制系统进行自动调节，从而保障了PID控制系统的连续稳定运行。
1.3智能控制下PID控制系统的功能
在智能控制技术应用到PID控制系统后，使PID控制系统具备了更为强大的功能：（1）学习功能。智能控制技术能够使PID控制系统具备学习的功能，根据预设的运行程序，PID控制系统能够自动执行一些任务，并随着执行任务的增多，PID控制系统自动记忆一些新内容，并在大数据、运筹学技术的辅助下，使PID控制系统能够学习到新的作业方式，并对现有的作业方式进行精简，从而不断的提高PID控制系统的运行能力和控制能力。（2）自适应功能。根据预设在PID控制系统中的程序，智能控制下的PID控制系统具备了自适应功能，在从传感器感知周围环境后，根据人工智能所计算的结果，PID控制系统能够根据所判定的环境，调整PID控制系统，使PID控制系统适应作业环境，保障作业的准确性。自适应功能与学习功能相辅相成，随着学习功能的逐步完善，自适应功能也将日益强大。（3）自动控制功能。在智能控制下的PID控制系统，能够具备自动控制功能，常规的PID控制系统也具备自动控制功能，但其自动控制功能人为干预的成分较多。
而智能控制下的PID控制系统，对人力的依赖大大降低，只需将控制命令输入到自动控制系统之中，PID控制系统便能够执行，而无需人员的看管。
2智能控制在PID控制系统中的应用分析
2.1PID智能控制类型
从PID智能控制结构原理上来看，PID智能控制是常规PID控制系统与智能控制模块的组合体，在智能控制模块的辅助下，对PID控制系统实现智能控制。PID智能控制由专家控制、模糊控制、神经网络控制等几种控制方式组成：（1）专家控制是指在PID控制方式中，基于PID控制的理论、规则，对PID控制系统进行严格的管控。专家控制方式对于输入到PID控制系统的参数有着较高的要求，需要保障参数的准确性。此外PID控制系统在运行过程中，对于动态参数会进行甄别，当发现不符合PID控制理论和规则的参数时，会发出警报，以保证PID控制系统的运行安全。虽然专家控制方式较为严格，但在专家模式下的PID智能控制系统，能够最大限度的消除异常因素对PID控制系统运行的干扰。（2）模糊控制是在PID智能控制系统中，针对动态参数进行计算和调整的一种控制方式。模糊控制弥补了专家控制方式严格遵循PID控制规则的缺陷，能够与专家控制相互配合，容纳更多的计算数据。在模糊控制方式中，只需要一个动态的目标函数，便可以对该目标函数进行计算，经过模糊控制方式的计算，使PID智能控制参数进行计算与调节，从而保障了PID控制计算结果的准确性。（3）神经网络控制方式。神经网络控制方式是一种非线性控制方式，也是应用了人工智能计算方式的一种技术。在神经网络控制方式中，能够对输入和输出到PID控制系统中的参数进行计算，并对该参数在PID控制系统中的运行过程进行记录，以计算出更佳的运算结果，使PID控制过程更加精准、便捷。无论哪一种控制方式，都需要根据控制方式的特点进行匹配，确保PDI控制方式的正确使用。
2.2PID智能控制在温湿度控制中的应用
温湿度控制的变化系数较大，在应用常规PID控制技术时，常常存在着滞后调节的现象，在将智能控制应用到温湿度PID控制系统后，运用智能控制中的模糊控制技术，能够有效的解决PID控制系统的滞后性问题。
3.3PID智能控制在回流焊机中的应用
PID智能控制在回流焊机中的应用较为广泛，回流焊机对温度的变化较为敏感，关系到回流焊机是否能够正常的运行。在将模糊控制和神经网络控制方式应用到回流焊机的PID控制系统后，能够使回流焊机的PID控制系统智能化和自动化。PID智能控制具有抗干扰性较强的优点，与回流焊机的工作环境相匹配，回流焊机的工作环境，尤其是户外环境较差，容易受到周围环境的负面影响。在PID智能控制系统的辅助下，回流焊机能够实现智能调节，从而保障回流焊机的稳定运行。在回流焊机的温度控制上，PID智能控制中的神经网络控制能够记忆回流焊机的最佳工作温度，并通过传感器监控回流焊机的温度变化，当温度低于回流焊机的最佳工作温度时，便能够通过PID智能控制对温度进行调节，保障了回流焊机工作的稳定性。
4结语
在智能控制的辅助下，PID控制系统的智能化、自动化水平大幅度提高，比起常规的PID控制系统，具有更高的工作效率。在将PID控制系统与智能控制相结合的过程中，需要对PID控制系统进行优化，确保智能控制系统能够与PID控制系统密切结合，发挥出智能控制的优越性，提升常规PID控制系统的工作效率。
参考文献
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