Reinforcement Learning-Based PID for Nonlinear Temperature Control with Delayed Feedback and Measurement Noise

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.22541/au.176586691.15346466/v1
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

Temperature control systems in practice are often affected by nonlinear dynamics, delayed feedback, and measurement noise, which makes reliable controller tuning challenging. This study examines how different PID tuning strategies perform under such realistic conditions, considering both classical PID and nonlinear PID controller structures. Traditional tuning approaches are compared with optimization-based and reinforcement learning--based methods within a unified simulation framework, allowing a fair assessment of their robustness and efficiency. In addition to standard tracking and transient performance measures, control effort is included as an energy-related indicator to reflect practical operating concerns. The results show that classical and evolutionary tuning methods remain effective when disturbances are moderate, while reinforcement learning--based tuning provides superior robustness in highly nonlinear and noisy scenarios, albeit at the cost of increased control effort. These findings offer practical guidance on selecting appropriate PID tuning strategies for nonlinear temperature control systems operating under uncertainty.