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深度學(xué)習(xí)算法通過構(gòu)建多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)Υ罅繌?fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取與模式識(shí)別。在快速溫變?cè)囼?yàn)箱溫控系統(tǒng)中,利用深度學(xué)習(xí)構(gòu)建的自整定模型,以試驗(yàn)箱的實(shí)時(shí)溫度、設(shè)定溫度、加熱 / 制冷功率等數(shù)據(jù)作為輸入,經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層層運(yùn)算,輸出當(dāng)前工況下 PID 參數(shù)。具體而言,首先收集大量不同工況下的試驗(yàn)數(shù)據(jù),包括正常運(yùn)行數(shù)據(jù)、干擾數(shù)據(jù)以及各種故障數(shù)據(jù)等,對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,使其學(xué)習(xí)到不同工況與PID 參數(shù)之間的映射關(guān)系。在試驗(yàn)箱運(yùn)行過程中,模型根據(jù)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù),快速計(jì)算并輸出適配當(dāng)前工況的 PID 參數(shù),實(shí)現(xiàn) PID 參數(shù)的自動(dòng)整定與優(yōu)化。
自適應(yīng)能力強(qiáng):該算法能夠?qū)崟r(shí)感知試驗(yàn)箱工況變化,自動(dòng)調(diào)整 PID 參數(shù),無需人工干預(yù)。無論是試驗(yàn)過程中的負(fù)載突變,還是環(huán)境溫度波動(dòng),都能迅速做出響應(yīng),保持高精度溫控。例如,當(dāng)試驗(yàn)樣品從低發(fā)熱狀態(tài)切換到高發(fā)熱狀態(tài)時(shí),模型能快速調(diào)整 PID 參數(shù),避免溫度失控,確保試驗(yàn)持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。
精度顯著提升:通過深度學(xué)習(xí)對(duì)海量數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí),挖掘出復(fù)雜系統(tǒng)中隱藏的規(guī)律,使溫控精度得到極大提升。相比傳統(tǒng)人工整定的 PID 控制,溫度過沖可降低 50% 以上,調(diào)節(jié)時(shí)間縮短 30% - 50%,有效減少了試驗(yàn)誤差,為科研與生產(chǎn)提供更可靠的數(shù)據(jù)支撐。
魯棒性增強(qiáng):面對(duì)復(fù)雜多變的干擾因素,如電網(wǎng)電壓波動(dòng)、設(shè)備老化等,基于深度學(xué)習(xí)的自整定算法能保持良好的控制性能。即使在部分傳感器數(shù)據(jù)出現(xiàn)噪聲干擾時(shí),模型依然能夠準(zhǔn)確輸出合理的 PID 參數(shù),維持試驗(yàn)箱溫度穩(wěn)定,保障測(cè)試過程不受影響。
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