基于WLAN與單神經元自適應PID的空調系統(tǒng)設計

作者：時間：2012-02-21 來源：網絡

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xi(k)(i=1，2，3)的這種取法有明顯的物理意義：x1(k)反映了系數誤差(相當于積分項)，x2(k)反映了系統(tǒng)誤差的一階差分(相當于比例項)，x3(k)反映了系統(tǒng)誤差的二階差分(相當于微分項)。本文的控制策略如下：

分別稱為該神經元控制器的積分系數、比例系數、微分系數。
單神經元自適應控制器是通過對加權系數的調整來實現自適應、自學習功能的。考慮到加權系數應和神經元的輸入、輸出和輸出偏差三者的相關函數有關，因此加權系數的調整采用有監(jiān)督的Hebb學習規(guī)則，即：

式(6)、(7)中ri(k)——遞進信號或學習信號，ri(k)隨過程進行逐漸衰減；z(k)——輸出誤差信號，z(k)=y，(k)-y(k)=e(k)；ηi——學習速率，ηi>0。
可以證明當偏差e(k)充分小時，wi(k)可收斂到某一穩(wěn)定值

，且與期望值的偏差在允許范圍內。
為保證上述控制學習算法的收斂性和魯棒性，對上述學習算法進行規(guī)范化處理，得：

ηI，ηP，ηD——分別為積分、比例、微分的學習速率。由式(8)可看出，單神經元自適應 PID控制器是依據學習信號所反映的誤差與環(huán)境的變化來對相應的參數進行在線調整，并產生自適應控制作用，這充分體現了其強魯棒性。

5 結束語
根據以上設計的空調系統(tǒng)，將WLAN技術與單神經元自適應PID控制結合起來，通過工控機實現實時監(jiān)控，控制效果良好。選擇WLAN技術不但減少了布線所需的人力物力的消耗，也增加了系統(tǒng)的靈活性、移動性。同時加上單神經元自適應PID控制，使系統(tǒng)具有無靜差、無超調、魯棒性好等優(yōu)點。