激流式生物反应器温度控制中PID控制算法的改进研究

目的:改进常规比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制容易产生积分饱和的情况,设计一种适合激流式生物反应器的温度控制策略.方法:根据激流式生物反应器对温度控制的要求,通过实验确定温度控制系统模型,再利用仿真实验验证积分限幅PID控制的有效性,最后结合实际实验结果利用积分分离法进一步改进积分限幅PID控制并验证其有效性.结果:通过仿真实验可知积分限幅PID控制效果较好,但实际实验结果仍存在较大超调量及稳定时间长的问题,利用积分分离法对积分限幅PID进行改进后得到了良好的实验结果.结论:改进的积分限幅型PID控制方法可以有效避免因积分饱和造成的系统超调,并且能够达到较高的控制精度,说明改进的积分限幅型PID控制对激流式生物反应器温度具有很好的控制调节性能,能够很好地满足其培养动物细胞的要求.