免疫PID控制算法在恒压供水中的应用研究

李明珠 张守兴 占永宁

【摘要】针对恒压供水控制系统非线性、大滞后、参数时变的特征，提出了一种新型的自适应免疫非线性PID控制算法，以克服常规的PID控制难以协调系统快速性和稳定性之间的矛盾。仿真结果表明，与常规PID控制器相比，自适应免疫非线性PID控制器具有良好的动静态性能、较快的适应性，以及具有更好的动态跟踪性能，调节时间短，稳态后无振荡等优点。

【关键词】恒压供水；免疫控制；PID控制

供水压力是水泵运行中的主要参数，恒压供水具有非线性、时变、纯滞后、不确定等特性，采用传统的PID控制方法，具有结构简单、可靠性高、实用性强、稳定性好等优点，但难以取得较好的控制效果。本文在常规PID控制和模糊控制理论的基础上，借鉴生物免疫系统抵抗外界病毒侵入的自适应能力，针对恒压供水控制系统的特点设计了兔疫PID控制器。

一、免疫PID算法

（一）免疫非线性P控制

通过阶跃响应图5可看出，免疫PID控制比常规模糊PID算法具有更好的动态和静态控制性能，调整时间适当，不存在稳态误差和超调量，这表明免疫PID算法是一种行之有效的控制算法。

四、结语

基于免疫PID算法的恒压供水系统具有响应速度快、无振荡无超调的特点，控制效果好于 PID 控制。同时，该算法简单方便，易于实现。可推测，该控制器算法对恒压供水控制具有一定的参考价值和指导意义。

参考文献

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作者简介：李明珠（1983.03—），女，硕士研究生，研究方向：智能控制；张守兴（1973.10—），男，学士，研究方向：电气自动化；占永宁（1962.06—），男，学士，研究方向：电气自动化。