MATLAB语言下的电加热炉神经元PID控制模型与SIMULINK仿真

本文主要探讨了基于MATLAB语言的电加热炉神经元PID控制的建模与仿真技术。作者林瑞全和邱公伟，来自福州大学电气工程系，通过MATLAB的S函数实现了神经元PID控制器的设计。PID（比例-积分-微分）控制器是一种常见的工业控制策略，它结合了比例、积分和微分作用，能够有效地调节系统的动态性能。 在研究过程中，他们首先强调了计算机仿真的重要性，即通过建立系统的数学模型，来模拟实际控制系统的运行情况。这一步骤对于理解和优化控制策略至关重要，因为它允许在无需物理硬件的情况下测试和优化控制算法的效果。MATLAB的SIMULINK环境作为一种强大的工具，被用于创建这种模型，其图形化界面使得复杂控制系统的构建和调试更为直观和高效。 然而，当系统的控制律过于复杂或难以用传统的传递函数形式描述时，如神经元PID这样的非线性控制方法，就需要借助S函数来实现。S函数是MATLAB中的自定义函数模块，用户可以编写C语言或其他支持的语言来实现特定的控制算法，确保其与SIMULINK环境无缝集成。 本文的创新之处在于，他们开发了一种基于MATLAB的神经元PID控制器的S函数，并将其应用到电加热炉的实际控制系统中。通过SIMULINK搭建的仿真模型，研究人员可以实时观察和调整控制器参数，验证其在不同工况下的性能，这对于改进电加热炉的温度控制精度具有实际价值。 本文的研究不仅展示了如何在MATLAB环境下实现复杂的神经元PID控制，而且还强调了S函数在处理非线性控制策略中的关键作用。通过SIMULINK仿真模型，研究人员得以便利地进行深入的理论分析和实验验证，推动了电加热炉控制领域的理论研究和技术进步。