Reinforcement Learning for PID Fine-Tuning in Nonlinear Temperature Control Systems

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1109/sist61657.2025.11139202
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper compares the traditional tuning techniques, i.e., Ziegler-Nichols and Cohen-Coon, with artificial intelligence-based techniques, i.e., Reinforcement Learning (RL) and Genetic Algorithms (GA), for tuning Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers in nonlinear temperature control systems, which are modeled by an augmented Newton's Law of Cooling with a heat dissipation coefficient that varies with temperature. The analysis is done in a simulated setting that includes sensor noise, control delays, and different levels of nonlinearity. System performance is evaluated based on stability, response time, energy efficiency, and disturbance robustness. Results from the simulations demonstrate that the GA-based approach consistently achieves the highest accuracy and stability across all tested conditions, outperforming both classical methods and RL-based strategies, which show limitations in handling complex dynamics and noise. These findings offer practical insights for selecting effective PID tuning methods for nonlinear thermal systems.